TOI-837 b — молодая экзопланета размером с Сатурн с массивным ядром

Кривая блеска TESS для TOI-837. Автор: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2404.13750

Европейские астрономы провели фотометрические и спектроскопические наблюдения далекой гигантской экзопланеты, известной как TOI-837 b. В результате они обнаружили, что TOI-837 b — это молодая планета размером с Сатурн, содержащая массивное ядро, что бросает вызов современным теориям формирования ядра. Результаты представлены в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.

TOI-837 b была обнаружена в 2020 году на орбите молодой (возрастом около 35 миллионов лет) карликовой звезды спектрального класса F9/G0 в рассеянном скоплении IC 2602, на расстоянии около 465 световых лет от нас. Планета обращается вокруг своего хозяина каждые 8,32 дня, и было обнаружено, что ее радиус составляет примерно 0,77 радиуса Юпитера. Звезда TOI-837 размером примерно с Солнце, имеет массу около 1,14 солнечной массы, а ее эффективная температура составляет почти 6000 К.

Команда астрономов под руководством Оскара Баррагана из Оксфордского университета (Великобритания) решила провести последующие фотометрические и спектроскопические наблюдения TOI-837 b, чтобы дополнительно охарактеризовать ее свойства и природу. Для этой цели они использовали спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) и различные наземные объекты.

«Мы представляем исчерпывающий фотометрический и спектроскопический анализ TOI-837, молодой звезды F9/G0 с массой 35 млн лет, содержащей транзитную экзопланету TOI-837 b с орбитальным периодом 8,32 дня», — пишут исследователи в статье.

Наблюдение установило, что TOI-837 b имеет радиус 0,817 радиуса Юпитера, а его масса составляет примерно 0,395 массы Юпитера, что дает плотность на уровне 0,89 г/см³. Планета отделена от звезды на 0,088 а.е., а ее равновесная температура оценивается примерно в 1000 К.

Астрономы подчеркнули, что полученные свойства TOI-837 b, в основном ее плотность, молодой возраст и расстояние до звезды, предполагают, что масса ядра составляет примерно 70 масс Земли (0,22 массы Юпитера), что составляет около 60% от общей массы планеты. масса.

Исследователи отметили, что такое существенное ядро внутри относительно молодого планетарного тела представляет собой проблему для современных моделей формирования планет и аккреции ядра, особенно из-за относительно низкой металличности звезды — на уровне 0,01 dex.

«Наше исследование системы TOI-837 и ее интригующего спутника TOI-837 b открывает молодую экзопланету размером с Сатурн, которая бросает вызов традиционным ожиданиям своим неожиданным массивным ядром», — пишут авторы.

Благодаря своим уникальным характеристикам TOI-837 b должен стать объектом расширенного исследования атмосферы. Например, измерение объемной доли металлов в планетарной атмосфере может раскрыть истинную природу ее значительного ядра. Такие исследования можно было бы провести с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).

Больше информации: Oscar Barragán et al, TOI-837b is a Young Saturn-sized Exoplanet with a Massive 70 M _⊕ Core, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2404.13750