Астрономы сделали редкую находку: маленькую холодную звездуЭкзопланеты сопровождает гораздо более крупный внешний спутник, что дает новое представление о том, как формируются планеты земного типа. Открытия включают в себя планету с радиусом и массой между Землей иПотенциальная орбита Нептуна вокруг своей звезды составляет 146 дней. В звездной системе также имеется крупная внешняя звезда-компаньон с массойв 100 раз больше, чем у Юпитера.

Космический спутник TESS использует транзитный метод для измерения крошечных капель звездного света, когда перед ними проходят экзопланеты. Спутник TESS определил характеристики субнептуновой HD88986b, точно измерив размер планеты. Источник: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

Это редкое открытие, поскольку экзопланеты меньше и легче Нептуна и Урана трудно обнаружить, и на данный момент открыты лишь некоторые из них. Такие редкие системы особенно интересны для лучшего понимания формирования и эволюции планет; они считаются ключевым шагом на пути к обнаружению планет земного типа вокруг звезд.

Новая планетная система была открыта вокруг звезды HD88986. Звезда имеет температуру, аналогичную солнечной, немного больший радиус и достаточно яркую, чтобы ее могли увидеть внимательные наблюдатели на площадках для наблюдения за черным небом по всей Великобритании, таких как национальный парк Баннау-Брихейниог (Брекон-Биконс).

Исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysicals, возглавила Неда Хейдари, иранский научный сотрудник Института астрофизики в Париже (IAP). В Великобритании Томас Уилсон, старший научный сотрудник Уорикского университета, руководил анализом спутниковых данных, включая поиск новых планет. В команду также входят исследователи из 29 других институтов в девяти странах, включая Швейцарию, Чили и США.

Холодная экзопланета, похожая на Нептун

В систему входит холодная планета размером меньше Нептуна, так называемый субНептун, HD88986b. Планета имеет самый длинный орбитальный период среди всех известных экзопланет (146 дней), что меньше, чем у Нептуна или Урана.

Неда Хейдари из IAP объясняет: «Большинство планет, которые мы обнаружили и измерили их массы и радиусы, имеют короткие орбиты, обычно менее 40 дней. По сравнению с Солнечной системой, даже Меркурию, самой близкой к Солнцу планете, требуется 88 дней, чтобы завершить свою орбиту. Отсутствие обнаружения планет с более длинными орбитами создает проблему для понимания того, как формируются и развиваются планеты в других галактиках и даже в нашей собственной Солнечной системе. С периодом обращения 146 дней HD88986b может оказаться самым длинным и точно измеренным астероидом с известной орбитой».

HD88986b был обнаружен с помощью высокоточного спектрометра SOPHIE (аппарата, анализирующего длины волн света экзопланет) в обсерватории Верхнего Прованса во Франции. СОФИ использует «метод лучевой скорости» для обнаружения экзопланет и определения их характеристик; измерение небольших изменений в движении звезды, вызванных планетами, вращающимися вокруг звезды.

Эти наблюдения выявили существование планеты, позволив команде оценить ее массу примерно в 17 раз больше массы Земли.

Дополнительные наблюдения со спутника для исследования транзитных экзопланет НАСА (TESS) и спутника для определения характеристик экзопланет Европейского космического агентства (ESA) (CHEOPS) предполагают, что планета может «перемещаться» перед своей звездой-хозяином. Когда ее орбита проходит между лучом зрения Земли и звезды, она частично закрывает звезду, вызывая уменьшение яркости звезды, которое можно наблюдать и количественно оценить.

Благодаря наблюдениям с этих двух спутников исследовательская группа непосредственно подсчитала, что диаметр планеты примерно в два раза больше диаметра Земли. Результаты исследования основаны на данных наблюдений за более чем 25 лет, которые также включали данные со спутника ЕКА Gaia и телескопа Кек на Гавайях.

Кроме того, температура атмосферы HD88986b составляет всего 190 градусов Цельсия, что дает редкую возможность изучить состав так называемых «холодных» атмосфер, поскольку большинство обнаруженных атмосфер экзопланет имеют температуру выше 1000 градусов Цельсия.

Из-за широкой орбиты субнептуновой HD88986b (до 60% расстояния Земля-Солнце) HD88986b, вероятно, имела редкие взаимодействия с другими планетами, которые могут существовать в этой планетной системе, и испытала слабую потерю массы под сильным ультрафиолетовым излучением центральной звезды. Следовательно, он, возможно, сохранил свой первоначальный химический состав, что позволило ученым изучить возможное формирование и эволюцию этой планетной системы.

Томас Уилсон с факультета физики Университета Уорика сказал: «HD88986b — это, по сути, уменьшенная версия Нептуна, расположенная между орбитами Меркурия и Венеры. Это одна из наиболее изученных малых холодных экзопланет, предоставляющая прекрасную возможность для исследований. Изучение ее атмосферы открывает путь к пониманию ее сходства с нашей. Она также вращается вокруг звезды с температурой, близкой к температуре Солнца, что делает ее предшественником планет земного типа. будет открыт космическим телескопом PLATO, в котором Уорикский университет играет ведущую роль».

второй внешний компаньон

Астрономы также обнаружили вторую экзопланету, вращающуюся вокруг центральной звезды. Эта экзопланета чрезвычайно массивна (более чем в 100 раз больше массы Юпитера) и имеет орбитальный период в несколько десятилетий. Необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы понять его природу и лучше определить его свойства.

Томас-Уилсон добавил: «Мы собрали данные за 25 лет с телескопов, направленных на HD 88986, что делает ее одной из наиболее изученных экзопланетных систем. Это богатство данных показывает вторую экзопланету-спутницу, более массивную, чем Юпитер, которая, возможно, сыграла важную роль в формировании этой похожей на Нептун планеты, такой как Юпитер, в нашей собственной солнечной системе».

Источник составления: ScitechDaily.