Исследователи обнаружили загадочные мини-Нептуны

13 июня 2024, 18:47 / Наука → Новости / Наука

Схема обнаруженных орбит экзопланет. Орбиты экзопланет, близких к их родительским звездам, со временем имеют тенденцию становиться круговыми, но три из недавно открытых экзопланет, за исключением нижней левой, сохранили эллиптические орбиты, несмотря на то, что им более миллиарда лет. Автор: Astrobiology Center

Исследователи обнаружили мини-Нептуны вокруг четырех красных карликов, используя наблюдения глобальной сети наземных телескопов и космического телескопа TESS. Эти четыре мини-Нептуна расположены близко к своим родительским звездам, и все трое, вероятно, находятся на эксцентрических орбитах.

Исследование опубликовано в The Astronomical Journal.

Планеты

Thumbnail: Планета Плане́та (греч. πλανήτης, альтернати́вная фо́рма др.-греч. πλάνης — «странник») — это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей[a]. Термин «планета» — древний и имеет связи с историей, наукой, мифологией и религией. Википедия

размером между Землей и Ураном/Нептуном, известные как мини-Нептуны, в нашей Солнечной системе не встречаются. Однако мини-Нептуны относительно распространены за пределами Солнечной системы и являются многообещающими объектами для изучения характеристик атмосферы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Как выглядят мини-Нептуны?

В результате последующих наблюдений с помощью наземных телескопов с MuSCAT (а серия Многоцветных одновременных камер для изучения атмосфер транзитных экзопланет). Эти мини-Нептуны имеют радиус примерно в 2–3 раза больше земного и период обращения менее восьми дней.

Кроме того, эти измерения лучевых скоростей их родительских звезд, полученные с помощью IRD (инфракрасного допплера) на телескопе Субару, показывают, что верхний предел масс этих четырех планет менее чем в 20 раз превышает массу Земли. Соотношение между измеренными радиусами и верхними пределами массы этих мини-Нептунов предполагает, что они не являются каменистыми планетами, такими как Земля. Их внутренности, вероятно, содержат летучие вещества, такие как ледяные материалы, такие как H ₂ O, и атмосфера.

Команда также обнаружила, что по крайней мере три (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b) из этих четырех мини-Нептунов, вероятно, будут находиться на эксцентрических орбитах. В общем, орбита короткопериодической планеты вокруг красного карлика должна быть круговой из-за приливной диссипации. Однако три короткопериодических мини-Нептуна вокруг красных карликов сохраняли ненулевой эксцентриситет в течение миллиардов лет.

Одна из возможных интерпретаций этого состоит в том, что их интерьеры не подвержены приливным воздействиям. Соотношение массы и радиуса этих четырех мини-Нептунов предполагает, что они не являются каменистыми планетами. Таким образом, внутренности этих загадочных мини-Нептунов могут быть похожи на интерьеры Нептуна.

Короткопериодические мини-Нептуны являются многообещающими целями для атмосферных наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Ожидается, что дальнейшие подробные последующие наблюдения улучшат наше понимание внутреннего состава и атмосфер короткопериодических мини-Нептунов.

Больше информации: Yasunori Hori et al, The Discovery and Follow-up of Four Transiting Short-period Sub-Neptunes Orbiting M Dwarfs, The Astronomical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-3881/ad4115

Источник: National Institutes of Natural Sciences