Две экзопланеты в системе HD 3167 находятся на перпендикулярных орбитах
Супер-Земля HD 3167b на своей орбите близка к звездной экваториальной плоскости, а мини-Нептун HD 3167c вращается над полюсами родительской звезды. Орбиты двух планет почти перпендикулярны (взаимное наклонение 102,3 градуса), согласно выводам астрономов во главе с Астрономической обсерваторией Женевского университета.
HD 3167 — яркая звезда типа K0 расположенная на расстоянии 149 световых лет от нас в созвездии Рыб.
Также известная как EPIC 220383386 и 2MASS J00345752 + 0422531, она имеет радиус и массу примерно 86% от солнечных, и ей примерно 8 миллиардов лет.
Система HD 3167 содержит по крайней мере три экзопланеты: HD 3167b, c и d.
Самая внутренняя планета, HD 3167b, является супер-Землей с ультракоротким орбитальным периодом в 0,96 дня, а самая удаленная планета, HD 3167c, представляет собой мини-Нептун, с периодом в 29,84 дня.
В то время как HD 3167b и HD 3167c проходят транзитом перед своей звездой, это не относится к HD 3167d, которая вращается между ними на орбите за 8,51 дня.
«Теории происхождения планетных систем предсказывают, что планеты формируются в экваториальной плоскости своей звезды и продолжают развиваться там, если не будут нарушены особыми событиями», — сказал Винсент Бурье из Astronomique de l’Universite de Geneve и его коллеги.
«В нашей Солнечной системе планеты лежат близко к плоскости солнечного экватора. В этом случае говорят, что планеты выровнены по своей звезде».
«Однако исследование 2019 года показало, что две из трех планет вокруг HD 3167 не выровнены с ней. HD 3167c и HD 3167d фактически проходят над полюсами звезды, почти в 90 градусах от ее экваториальной плоскости».
В новом исследовании астрономы наблюдали систему HD 3167 с помощью спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе ESO и спектрографа HARPS-N на 3,58-метровом телескопе Telescopio Nazionale Galileo.
Используя технику вращения с эффектом Росситера-Маклафлина (RMR), они смогли измерить углы вращения орбит экзопланет HD 3167b и HD 3167c.
«Две планеты находятся на перпендикулярных орбитах», — сказали исследователи. «Это можно объяснить тем, что HD 3167b сильно связана со звездой и сохраняет свое изначальное выравнивание, тогда как HD 3167c могла бы быть доставлена на почти полярную орбиту посредством гравитационных взаимодействий с внешним компаньоном».
Последующие наблюдения за системой и моделирование ее динамической эволюции необходимы для поиска этого компаньона и изучения вероятности этого сценария.
«HD 3167b — самая маленькая экзопланета с подтвержденным спектральным сигналом Росситера-Маклафлина. Методика RMR открывает путь к определению орбитальной архитектуры популяций Суперземель и планет размером с Землю» — сказали исследователи.
Статья команды была опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.