Найдены три новых горячих планеты в несколько раз больше Земли

Используя наблюдения со спутника NASA TESS, международная группа астрономов обнаружила три горячих мира больше Земли, вращающихся вокруг гораздо более молодой версии нашего Солнца под названием TOI 451. Система находится в недавно обнаруженном потоке Рыб-Эридан.

Планеты обнаружены на изображениях TESS, сделанных в период с октября по декабрь 2018 года. Последующие исследования TOI 451 и ее планет включали наблюдения в 2019 и 2020 годах с помощью космического телескопа НАСА Spitzer, который с тех пор выведен из эксплуатации. Архивные инфракрасные данные со спутника NASA NEOWISE, собранные в период с 2009 по 2011 год под его предыдущим названием WISE, предполагают, что система сохраняет холодный диск из пыли и каменистых обломков. Другие наблюдения показывают, что у TOI 451, вероятно, есть два далеких звездных спутника, кружащих друг над другом далеко за пределами планет.

«Этой системе всего 120 миллионов лет, и она всего лишь в 400 световых лет от нас, что позволяет детально наблюдать за этой молодой планетной системой. А поскольку есть три планеты, которые в 2-4 раза больше Земли, они представляют собой особенно многообещающие цели для проверки теорий о том, как эволюционирует атмосфера планет».

 

Элизабет Ньютон, доцент кафедры физики и астрономии Дартмутского колледжа в Ганновере, штат Нью-Гэмпшир

Звездные потоки образуются, когда гравитация нашей галактики Млечный Путь разрывает звездные скопления или карликовые галактики. Отдельные звезды движутся по исходной орбите скопления, образуя вытянутую группу, которая постепенно расходится.

В 2019 году команда использовала данные миссии Gaia Европейского космического агентства, чтобы открыть поток Рыб-Эридан, названный в честь созвездий, содержащих наибольшее скопление звезд. Протяженность потока через 14 созвездий составляет около 1 300 световых лет.

Позже в 2019 году исследователи проанализировали данные TESS. Более молодые звезды вращаются быстрее, чем более старые, и у них также, как правило, есть заметные звездные пятна — более темные и более холодные области, такие как солнечные пятна. По мере того как эти пятна вращаются, появляются и исчезают из поля зрения, они могут вызывать небольшие изменения яркости звезды, которые может измерить TESS.

Измерения TESS выявили неопровержимые доказательства наличия звездных пятен и быстрого вращения среди звезд потока. Основываясь на этом результате, было обнаружено, что этому потоку всего 120 миллионов лет — это похоже на знаменитое скопление Плеяд и в восемь раз меньше, чем предыдущие оценки. Масса, молодость и близость потока Рыб-Эридан делают его захватывающей фундаментальной лабораторией для изучения образования и эволюции звезд и планет.

Молодая звезда TOI 451, более известная астрономам как CD-38 1467, находится примерно в 400 световых годах от нас в созвездии Эридана. Он имеет 95% массы нашего Солнца, но на 12% холоднее и излучает на 35% меньше энергии. TOI 451 вращается каждые 5,1 дня, что в пять раз быстрее Солнца.

Даже самая далекая планета TOI 451 вращается в три раза ближе к звезде, чем Меркурий когда-либо приближался к Солнцу, поэтому все эти миры довольно горячие и негостеприимные для жизни. Оценки температуры колеблются от 1200°C для самой внутренней планеты до 450°C для самой удаленной планеты.

TOI 451 b обращается каждые 1,9 дня и примерно в 1,9 раз больше Земли, а его предполагаемая масса колеблется от 2 до 12 масс Земли. Следующая планета, TOI 451 c, совершает оборот по орбите каждые 9,2 дня, она примерно в три раза больше Земли и имеет массу от 3 до 16 масс нашей планеты. Самый дальний и самый большой мир, TOI 451 d, обращается вокруг звезды каждые 16 дней, в четыре раза больше Земли и весит от четырех до 19 масс ее масс.

Астрономы ожидают, что планеты такого размера сохранят большую часть своей атмосферы, несмотря на сильное тепло от ближайшей звезды. Различные теории эволюции атмосферы к тому времени, когда планетная система достигает возраста TOI 451, предсказывают широкий спектр свойств. Наблюдение за светом звезд, проходящим через атмосферы этих планет, дает возможность изучить эту фазу развития и может помочь в ограничении существующих моделей.

Наблюдения WISE показывают, что система необычайно ярка в инфракрасном свете, невидимом для человеческого глаза, на длинах волн 12 и 24 микрометров. Это предполагает наличие диска обломков, где скалистые тела, похожие на астероиды, сталкиваются и превращаются в пыль. Хотя исследователи не могут определить размер диска, они представляют его как диффузное кольцо из камней и пыли с центром примерно на таком же расстоянии от звезды, как Юпитер от нашего Солнца.

https://hightech.fm/2021/02/13...