Телескоп CHEOPS случайно нашел первую транзитную долгопериодическую экзопланету

Космический телескоп CHEOPS случайно обнаружил первую долгопериодическую транзитную экзопланету — ей стала ν² Lupi d, год на которой длится 107 земных дней. Заодно телескоп помог ученым определить примерное строение всех трех экзопланет, входящих в систему. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Цель космической обсерватории CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite), в отличие от похожих на нее телескопов CoRoT, Kepler и TESS, заключается в изучении уже известных экзопланет вокруг ярких звезд, а не поиске новых. CHEOPS был запущен в космос в декабре 2019 года и приступил к научной программе в апреле 2020 года. Он оснащен телескопом с эффективной апертурой 30 сантиметров и способен проводить высокоточные фотометрические наблюдения за звездами, регистрируя периодические прохождения планет по их диску, что позволяет уточнять их свойства, такие как масса, радиус, температура и свойства атмосферы.

Группа астрономов во главе с Летицией Делрез (Laetitia Delrez) из Льежского университета опубликовала результаты наблюдений при помощи CHEOPS за системой яркой солнцеподобной звезды Ню² Волка (ν² Lupi), расположенной на расстоянии 47,5 световых лет от Солнца. Более ранние наблюдения за звездой помогли обнаружить у нее при помощи метода радиальных скоростей три экзопланеты с массами в диапазоне между Землей и Нептуном и периодами обращения 11,6, 27,6 и 107,6 земных дней. Две из этих экзопланет в дальнейшем наблюдались телескопом TESS, который увидел их транзиты по диску звезды. 

Ученые обратили внимание, что в ходе наблюдений телескоп случайно увидел прохождение по диску звезды самой дальней планеты в системе — ν² Lupi d, что делает ее первой долгопериодической транзитной экзопланетой. Кроме того, исследователи смогли определить примерное строение всех трех экзопланет. Радиус ν² Lupi b был оценен в 1,664 радиуса Земли, а объемная плотность оказалась аналогичной земной. Радиусы ν² Lupi c  и ν² Lupi d были оценены в 2,916 и 2,562 радиуса Земли, а объемные плотности —  0,453 и 0,522 объемной плотности Земли, соответственно.

Предполагается, что самая близкая к звезде экзопланета является каменистой, содержит мало запасов воды (12,6 процентов от общей массы планеты) и газа и в прошлом могла активно терять атмосферу. ν² Lupi c и ν² Lupi d содержат гораздо больше воды (25-27 процентов от общей массы планеты) и небольшую газовую оболочку, которая, скорее всего, состоит из водорода и гелия. Эти две экзопланеты достаточно массивны и далеки от родительской звезды, чтобы процесс потери атмосферы был значителен. Ученые считают, что необходимы дальнейшие наблюдения за этой системой, так как она представляется отличной природной лабораторией для проверки моделей образования и эволюции маломассивных планет.

Ранее мы рассказывали, как CHEOPS подтвердил экстремальные температуры на экзопланете WASP-189b — одной из самых горячих из известных на сегодня.

Александр Войтюк