TESS обнаружил суперземлю и загадочный субнептун у солнцеподобной звезды
Международная группа астрономов под руководством Кэтрин Хессе из Массачусетского технологического института (MIT) подтвердила открытие двух новых экзопланет, обращающихся вокруг звезды HD 35843 (TOI 4189), которая по своим характеристикам напоминает Солнце. Это открытие было сделано на основе данных, собранных космическим телескопом TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), а также последующих наземных наблюдений, включая измерения лучевой скорости. Результаты исследования были опубликован на сервере препринтов arXiv.
Звезда HD 35843 представляет собой бедный металлами желтый карлик спектрального класса G, с радиусом около 0,9 солнечного и массой, близкой к массе Солнца. Ее эффективная температура составляет 5666 К, а металличность ([Fe/H]) оценивается в -0,27, что указывает на относительно низкое содержание тяжелых элементов по сравнению с Солнцем. Возраст звезды составляет примерно 2,5 миллиарда лет, что делает ее вдвое моложе нашей звезды.
Первая из обнаруженных планет, HD 35843 b, была выявлена методом лучевых скоростей. Она находится на близкой орбите, на расстоянии около 0,088 астрономических единиц (а.е.) от звезды, и совершает полный оборот за 9,9 земных суток. Минимальная масса планеты оценивается в 5,84 масс Земли, что позволяет классифицировать ее как суперземлю. Однако из-за отсутствия транзитов точный радиус и плотность этого объекта остаются неизвестными, что затрудняет определение его состава.
Вторая планета, HD 35843 c, была обнаружена транзитным методом с помощью TESS. Она значительно крупнее и массивнее Земли: ее радиус превышает земной в 2,5 раза, а масса — в 11,3 раза. Плотность планеты составляет примерно 3,8 г/см³, что указывает на возможное наличие значительного количества летучих веществ или протяженной атмосферы. HD 35843 c обращается вокруг своей звезды на расстоянии 0,25 а.е. с периодом 46,7 дня. Расчетная равновесная температура планеты — около 479 К (206 °C), что делает ее одной из самых холодных экзопланет, обнаруженных TESS.
Учитывая физические характеристики, HD 35843 c классифицируется как субнептун — тип планет, промежуточный между каменистыми суперземлями и газовыми мини-нептунами. Однако точный состав планеты пока остается неясным. Она может быть «водным миром» с глобальным океаном под плотной атмосферой, либо каменистым телом с водородно-гелиевой оболочкой. Для уточнения ее природы потребуются дальнейшие исследования, в частности спектроскопические наблюдения с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST).
Авторы исследования отмечают, что HD 35843 c представляет особый интерес для изучения атмосфер экзопланет благодаря высокой спектроскопической метрике пропускания (TSM) и относительно низкой температуре. Эти факторы делают ее перспективной целью для JWST, который сможет проанализировать химический состав ее атмосферы и помочь определить, является ли она водородно-гелиевой, водяной или же имеет другую природу.
Открытие этих двух планет в системе HD 35843 расширяет наше понимание разнообразия экзопланет, особенно вокруг звезд с пониженной металличностью. Оно также демонстрирует эффективность комбинированного использования транзитного метода и измерений лучевой скорости для обнаружения и характеристики внесолнечных миров. Дальнейшие исследования этой системы могут пролить свет на процессы формирования планет в условиях, отличных от тех, что преобладали в ранней Солнечной системе.