Новый обзор TESS-Keck описывает массу и плотность 126 планет
Астрономы презентовали каталог TESS-Keck Survey, в котором представлены 126 недавно открытых миров, и который включает подробные измерения планет, позволяющие провести сравнение с нашей Солнечной системой.
В каталоге подробно представлено удивительное сочетание типов планет за пределами Солнечной системы (экзопланет): от редких миров с экстремальными условиями до тех, на которых возможно существование жизни.
Экзопланеты были проанализированы большой международной группой ученых с использованием телескопа для исследования транзитных экзопланет (TESS) в сотрудничестве с обсерваторией В.М. Кека на Мауна-Кеа, Гавайи (W. M. Keck Observatory).
«Относительно немногие из ранее известных экзопланет имеют измерение как массы, так и радиуса. Сочетание этих измерений говорит нам, из чего могли состоять планеты и как они формировались», — сказал Стивен Кейн, астрофизик Калифорнийского университета в Риверсайде и главный исследователь проекта TESS-Keck.
“Обладая этой информацией, мы можем начать отвечать на вопросы о том, как наша солнечная система вписывается в грандиозный узор других планетных систем”, — сказал Стивен Кейн.
Исследовательская группа потратила три года на разработку каталога. Они проанализировали более 13 000 измерений лучевой скорости (RV) для расчета масс 120 подтвержденных планет, а также шести планет-кандидатов, разбросанных по северному небу.
Ученые заявили, что две планеты, получившие названия TOI-1824 b и TOI-1798 c, настолько причудливы, что могут углубить понимание астрономами планетарного разнообразия и эволюции планет в целом.
TOI-1824 b: сверхплотный субНептун.
Один из самых плотных субнептунов в каталоге, TOI-1824 b, имеет невероятную массу для планеты такого размера.
«По массе почти в 19 раз больше массы Земли, но всего в 2,6 раза больше нашей родной планеты по размеру, TOI-1824 b является странной экзопланетой», — сказал соавтор исследования Джозеф Мерфи из Калифорнийского университета в Санта-Крус. «Планеты схожего размера обычно имеют массу примерно в 6–12 раз больше массы Земли».
Одно из объяснений того, почему TOI-1824 b настолько массивен, но выглядит намного меньше обычного, заключается в том, что он может иметь ядро, подобное Земле, окруженное необычно тонкой атмосферой с преобладанием водорода. Другая возможность заключается в том, что планета имеет богатое водой ядро под паровой атмосферой.
«Этот сверхплотный субНептун может быть массивным родственником водных миров, которые представляют собой небольшие планеты с высоким содержанием H2O, которые предположительно существуют вокруг красных карликов», — говорят ученые.
TOI-1798 c: редкая, экстремальная Суперземля
TOI-1798 — оранжевый карлик, или звезда K-типа, у которой есть две планеты: TOI-1798 b, субнептун, делающий один оборот по орбите за восемь дней, и TOI-1798 c, суперземля, которая находится очень близко к своей родительской звезде и совершает один оборот менее чем за 12 часов.
Считается, что это одна из немногих планетных систем, в которой есть внутренняя планета со сверх-короткопериодической (USP, ultra-short period) орбитой.
«Хотя большинство планет, о которых мы знаем сегодня, вращаются вокруг своей звезды быстрее, чем Меркурий вращается вокруг Солнца, USP доводят это до крайности», — говорят ученые. «TOI-1798 c вращается вокруг своей звезды так быстро, что один год на этой планете длится менее половины суток на Земле.
-Из-за своей близости к родительской звезде USP также очень горячие: они получают в 3000 раз больше излучения, чем Земля получает от Солнца. Существование в такой экстремальной среде означает, что эта планета, вероятно, потеряла всю атмосферу, которую она изначально сформировала».
Один из авторов проекта астрофизик Алекс Полански сказал, что лучшее знание экзопланет и их систем позволит нам лучше понять нашу собственную Солнечную систему.
«Астрономия прошла через несколько этапов «большого понижения в классе», — сказал он. «Раньше мы верили, что Земля — центр Вселенной. Потом мы узнали, что она даже не центр Солнечной системы. Далее мы обнаружили, что Земля — это всего лишь одна планета среди многих в галактике, которая является одной из миллиардов галактик. Однако наша Солнечная система может быть более уникальной, чем мы думали. Около половины всех звезд типа Солнца имеют компаньона. Наше Солнце этого не делает. Лишь около 10% звезд типа Солнца имеют планеты-гиганты, такие как Юпитер или Сатурн. Это говорит о том, что наша Солнечная система может быть менее типичной, чем мы предполагали».