Перпендикулярность орбит экзопланет указала на четвертую планету в системе HD 3167
Астрономы выяснили, что орбиты планет в системе HD 3167 почти перпендикулярны друг другу. Такая необычная орбитальная конфигурация, по мнению ученых, говорит о наличии еще одной экзопланеты, которую предстоит найти. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.
Конфигурация орбит планет в других звездных системах может многое рассказать об их эволюции, особенно для тех экзопланет, которые мигрировали близко к своей звезде. Предполагается, что из-за разнообразия сценариев миграции в одном случае может сохраниться изначальное совпадение угловых моментов протопланетного диска и планетных орбит, а в другом возникнет рассогласованность орбитальных характеристик звезды и тел вокруг нее. Чтобы проверить модели, описывающие динамику планетных систем начиная со стадии протопланетного диска, ученые ищут многопланетные системы с целью определить их орбитальную конфигурацию.
Группа астрономов во главе с Винсентом Бурье (Vincent Bourrier) из Женевской обсерватории представила результаты изучения орбитальной архитектуры системы HD 3167, состоящей из звезды К-типа и трех известных экзопланет, расположенных на расстоянии 153 световых года от Солнца. Самая внутренняя планета, HD 3167b, считается суперземлей, год на которой длится 0,96 земных дня, а самая удаленная планета, HD 3167c, является мини-нептуном, совершающим один оборот вокруг звезды за 29,84 дня. HD 3167d — еще одна планета в системе, возможно тоже являющаяся мини-нептуном, год на которой длится 8,51 дня.
В работе ученые использовали данные наблюдений спектрографов HARPS-N и ESPRESSO, установленных на наземном комплексе телескопов VLT в Чили, а также архивные данные наблюдений космических телескопов «Хаббл» и CHEOPS. Ориентацию орбитальной плоскости HD3167b и HD 3167c удалось определить благодаря эффекту Росситера-Маклафлина и оптической спектроскопии высокого разрешения, а данные космических телескопов помогли предсказать моменты, когда планеты проходили по диску своих звезд — именно тогда и велись наблюдения.
Оказалось, что эти две экзопланеты находятся на перпендикулярных друг к другу орбитах. Орбита HD 3167b выровнена относительно своей звезды, что говорит о сильном гравитационном влиянии светила, в то время как HD 3167c находится на почти полярной орбите, куда могла попасть за счет вековых гравитационных взаимодействий с внешним телом в системе, которое может быть четвертой планетой. Это же тело могло повлиять и на орбиту экзопланеты HD 3167d. Чтобы отыскать эту экзопланету, ученым необходимо продолжить наблюдения за HD 3167 и провести ряд дополнительных моделирований.
Ранее мы рассказывали о том, как была найдена необычно длинная резонансная цепочка экзопланет.
Александр Войтюк
Это заметил телескоп VLT
Астрономы при помощи телескопа VLT определили, что за отражательные свойства наблюдавшегося в 2018 году на Нептуне нового темного вихря и сопутствовавшего ему яркого пятна отвечали частицы дымки из одного и того же слоя аэрозолей. Это означает, что свойства антициклонов на планетах-гигантах сильно зависят от положения средней плоскости вихря в атмосфере планеты. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. Вихри планетарного масштаба представляют собой обычное явление в атмосферах планет-гигантов Солнечной системы. Самый известный пример — гигантский антициклон Большое Красное Пятно на Юпитере, которое наблюдается более трехсот лет. В 1989 году зонд «Вояджер-2» обнаружил на Нептуне еще один крупный ураган, которым стал антициклон Большое Темное Пятно, его размер около десяти тысяч километров. Однако этот вихрь наблюдался всего лишь около семи месяцев, в дальнейшем в атмосфере ледяного гиганта обнаруживались и другие недолговечные темные вихри, как в его северном, так и в южном полушарии. Группа астрономов во главе с Патриком Ирвином (Patrick Irwin) из Оксфордского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений в октябре-ноябре 2019 года, проведенных при помощи спектрографа MUSE, установленного на наземном комплексе телескопов VLT. Наблюдения за атмосферой Нептуна велись в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне. Их целью был обнаруженный в 2018 году темный вихрь NDS-2018 в северном полушарии планеты. Пятно имело такой же размер, как и Большое Темное Пятно, и постепенно сместилось к экватору Нептуна, прежде чем, по-видимому, исчезло в конце 2022 года. Ученые определили, что темная окраска вихря вызвана хромофором, находящимся в слое аэрозолей при давлении более 5–7 бар, содержащим сероводород (H2S). Он, в свою очередь, может подвергаться фотолизу ультрафиолетовым излучением Солнца, поднимаясь, или же фотолиз сероводорода идет в ледяных оболочках частиц дымки, переносимых вниз из стратосферы. В результате частицы в слое становятся менее отражающими излучение с длинами волн короче 700 нанометров. Кроме того, исследователи обнаружили, недолговечное яркое пятно DBS-2019, располагавшееся на юго-западном краю вихря NDS-2018, которое связывается с тем же слоем аэрозолей при давлении в 5 бар. По мнению ученых, эта структура принципиально отличается от ранее наблюдавшихся ярких метановых облаков-спутников Большого Темного Пятна, которые располагались значительно выше в атмосфере Нептуна, при давлении 0,6–0,2 бар. Ранее мы рассказывали о том, как трехслойная модель дымки объяснила разницу в цвете Урана и Нептуна.