• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.05.2024, 15:22
Дарья Губина
4,1 тыс

Астрономы нашли необычную систему из двух звезд и двух планет

❋ 5.3

По наводке волонтеров проекта TESS «Охотники за планетами» ученые нашли экзопланету с примечательными параметрами. Из-за ограничений инструментов астрономам пока редко попадаются такие объекты, поэтому новая система очень заинтересовала астрономов.

система TOI 4633
Вид на систему с планеты TOI 4633 c в представлении художника / © Ed Bell for the Simons Foundation

Существует два освоенных способа обнаружения экзопланет: по падению яркости звезды, когда планета чуть загораживает ее свет во время транзита, и по «вихлянию» светила от гравитационного взаимодействия с планетой. Транзитным методом удается «ловить» короткопериодические планеты (с коротким годом), потому что выше вероятность поймать «ритм» за время наблюдений. Так, из всех подтвержденных экзопланет лишь у 9,7 процента орбитальный период больше 50 дней и только у 1,6 процента — больше 200 дней. Малая доля из них была открыта транзитным методом. Более 70 процентов экзопланет на орбитах больше орбиты Земли были открыты по радиальной скорости светила, то есть по «вихлянию» звезды.

Проблема метода радиальных скоростей в том, что он не дает возможности оценить радиус планеты и вывести ее плотность. Также невозможно провести спектральный анализ атмосферы. Эти параметры важны для оценки потенциальной обитаемости экзопланеты, а изучение обитаемости Вселенной — главная мотивация таких исследований.

В новой работе, опубликованной в журнале The Astronomical Journal, астрономы описали долгопериодическую планету TOI 4633 c, пойманную транзитным методом. Это мини-нептун, чей год длится примерно 272 земных дня. За это время он делает один оборот вокруг желтого карлика, то есть звезды вроде Солнца. У звезды есть компаньон — такой же желтый карлик. Судя по их «вихлянию», в системе есть еще одна вероятная экзопланета TOI 4633 b уже с периодом около 34 дней. Они находятся на расстоянии приблизительно 309,8 светового года (95 парсек) от нас.

К сожалению, компаньоны двойной звезды сейчас находятся слишком близко друг к другу, чтобы однозначно «разделить» их свет. С помощью компьютерного моделирования и анализа данных наблюдений авторы нового исследования смогли определить, что планеты точно не вращаются вокруг обеих звезд. Либо обе планеты вращаются вокруг одного из светил, либо у каждой звезды своя планета.

Из-за «суммированного» излучения звезд в данных наблюдений невозможно точно определить параметры долгопериодического мини-нептуна. По радиусу он примерно в 3,2 раза больше Земли и в 47 раз массивнее. У этой нижней оценки массы довольно сильный разброс, но ученые уверенно заявляют, что верхняя граница — 123 массы Земли. Для сравнения: масса Юпитера — 317,8 земной массы, Сатурна — 95 земных масс, а Нептуна — 17,15 земной массы.

Вероятная структура системы TOI 4633 из двух звезд и двух планет. Мини-нептун и его орбита окрашены голубым / © Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation

Мини-нептун летает к светилу чуть ближе (0,847 астрономической единицы), чем Земля. На этом расстоянии он получает примерно в 1,56 больше света, чем наша планета. Равновесная температура его поверхности при нулевом парниковом эффекте — около 16,8 градуса Цельсия (290 кельвинов). Когда две звезды оказываются максимально близко друг к другу, планета разогревается до 146 градусов Цельсия (420 кельвинов). Впрочем, у настолько массивной планеты должна быть солидная атмосфера, поэтому на практике температура там выше из-за парникового эффекта.

TOI 4633 c находится на внутренней границе обитаемой зоны своего желтого карлика. Теоретически там может быть жидкая вода, но это маловероятно из-за очень большой и плотной атмосферы. Зато чем больше расстояние до звезды, тем выше вероятность наличия у планеты спутников. И вот на спутниках могут быть очень благоприятные условия.

Слева: график соотношения массы и орбитального периода экзопланет. Цветом обозначены планеты у ярких звезд. Оранжевым — единственные планеты в системе, фиолетовым — тела в многопланетных системах. TOI 4633 c — вторая по долгопериодичности планета в яркой системе из всех известных (правда, погрешность ее массы выше, чем у остальных планет на графике). Справа: график транзитных экзопланет в зависимости от температуры и излучения звезды. Закрашенные точки — планеты с уверенной оценкой массы. Зеленым окрашена обитаемая зона от условий «Недавней Венеры» до «Взрывного парникового эффекта». Мини-нептун TOI 4633 c отмечен оранжевым / © Eisner et al, The Astrophysical Journal (2024)

«Если у планеты есть спутник, то у этого спутника, скорее всего, твердая поверхность, и это отличное место для поиска воды», — объяснила Нора Айснер, главный автор новой работы, астроном из Центра вычислительной астрофизики при исследовательском Институте Флэтайрон (США).

Система TOI 4633 отличается от себе подобных по трем параметрам. Во-первых, в ней есть долгопериодическая планета в обитаемой зоне. Во-вторых, это самая яркая из известных звезд с транзитными планетами в обитаемой зоне. В-третьих, две звезды сопоставимы по массе.

Изучая состав таких звезд-«близняшек», можно выявить отличия, которые будут указывать на наличие планет в системе. Тогда у астрономов появится еще один метод поиска экзопланет.

Тот факт, что TOI 4633 — двойная звезда, авторы новой работы определили по десяти архивным наблюдениям с 1905 по 2011 год. Светила находятся в среднем на расстоянии примерно 48,6 астрономической единицы друг от друга. Их орбитальный период — около 231 земного года. Для сравнения: вытянутая орбита выносит Плутон на расстояние около 49,3 астрономической единицы от Солнца, его орбитальный период — 248 земных лет.

По расчетам ученых, примерно через 30 лет звезды окажутся достаточно далеко друг от друга, чтобы их можно было различить с наземных телескопов. Тогда астрономы смогут разобраться в строении этой любопытной системы и подробнее изучить как ее звезды, так и экзопланеты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий