TESS открыл две новых молодых экзопланетных системы
Космический телескоп TESS отыскал две новых молодых экзопланетных системы. Их возраст не превышает нескольких сотен миллионов лет, а их дальнейшее изучение позволит лучше понять механизмы формирования короткопериодных экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal.
Проверять и уточнять теоретические модели формирования планет (которое происходит в протопланетном диске) и их эволюции (которая происходит после рассеивания диска) можно разными способами. Можно сравнивать результаты смоделированных и наблюдаемых популяций экзопланет, определять зависимости частоты появления экзопланет от свойств звезд, таких как масса или металличность, или сосредотачиваться на изучении отдельно взятых систем, которые бросают вызов общепринятым представлениям о процессе рождения планет.
Особую ценность для экзопланетологии представляют молодые экзопланеты (возрастом менее одного миллиарда лет), так как их свойства еще не претерпели сильных изменений после завершения процесса формирования планеты. Однако на сегодняшний день среди нескольких тысяч открытых экзопланет лишь несколько процентов из них можно считать молодыми.
Группа астрономов во главе с Кристиной Хеджес (Christina Hedges) из Исследовательского центра Эймса сообщила об открытии двух новых молодых экзопланетных систем TOI 2076 и TOI 1807, сделанных космическим телескопом TESS, который наблюдал транзиты планет по дискам родительских звезд. В дальнейшем открытия были подтверждены при помощи наблюдений ряда наземных телескопов.
TOI-2076 представляет собой яркую звезду спектрального класса К, масса которой составляет 0,85 массы Солнца. Вокруг нее обращаются три экзопланеты с радиусами 3,28, 4,43 и 4,14 радиуса Земли. Год на самой близкой к звезде планете длится 10 дней, она получает от своей звезды в 400 раз больше ультрафиолетового излучения, чем Земля от Солнца. Возраст системы составляет 204 миллиона лет, а находится она в 136,6 световых годах от Солнца.
TOI-1807 также является звездой К-типа, ее масса составляет 0,75 массы Солнца. Вокруг нее обращается одна экзопланета с радиусом 1,8 радиуса Земли, год на ней длится всего 13 часов. Планета получает от звезды в 22 тысячи раз больше ультрафиолетового излучения, чем Земля от Солнца. Возраст системы составляет 180 миллионов лет, а находится она в 138,8 световых годах от Солнца.
Астрономы отмечают, что TOI-1807b представляет собой одну из наиболее интересных целей для спектроскопического поиска атмосферы и изучения ее состава при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб», а дальнейшее изучение обеих систем позволит лучше понять механизмы формирования короткопериодных экзопланет.
Ранее мы рассказывали о результатах двухлетней работы TESS и его открытиях в области астрофизики.
Александр Войтюк
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.