TESS - космический телескоп для поиска экзопланет

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве вышла статья о трехпланетной системе HD 28109 (TOI-282):
https://arxiv.org/pdf/2205.09046.pdf

Система была открыта TESS и подтверждена наземными наблюдениями, в том числе с антарктической обсерватории ASTEP. Благодаря тому, что звезда находится недалеко от полюса эклиптики, TESS наблюдала ее долго, на всех "южных" секторах, кроме 32-го. Это позволило обнаружить три транзитные планеты с достаточно большими орбитальными периодами 22.9, 56.0 и 84.3 суток и радиусами 2.20, 4.23 и 3.25 радиусов Земли, соответственно. Две внешние планеты близки к орбитальному резонансу 3:2, что приводит к вариациям времени наступления транзитов до часа. Массы планет измерялись как TTV (двух внешних), так и методом лучевых скоростей (внутренней). В итоге массы составили: для планеты b 18.5 ^+9.1/_−7.6 масс Земли, для планеты c 7.9 ^+4.2/_−3.0 масс Земли, и для планеты d 5.7 ^+2.7/_−2.1. Средняя плотность внутренней планеты оказывается выше плотности железа, так что правдоподобной выглядит скорее нижняя граница оценки ее массы.
Родительская звезда немного больше и горячее Солнца. Ее спектральный класс F8 V, светимость в 2.6 раза больше солнечной. Поэтому, несмотря на большие орбитальные периоды, планеты нагреты до 881, 585 и 506 К, т.е. все три горячее Меркурия.

[an 2]

Десять горячих юпитеров открытых TESS.
https://arxiv.org/abs/2205.09728
Эти  новые планеты обащаются вокруг относительно ярких звезд F и G класса.
Это TOI-2193A b, TOI-2207 b, TOI-2236 b, TOI-2421 b, TOI-2567 b, TOI-2570 b, TOI-3331 b, TOI-3540Ab, ТОИ-3693b и  ТОИ-4137b.

 Периоды обращения планет колеблются от 2 до 10 дней, а их массы от 0,2 до 2,2 массы Юпитера.

TOI-2421b примечательна тем, что является планетой с массой Сатурна, а TOI-2567b - "суб-Сатурном" с массами 0,322±0,073 и 0,195±0,030 массы Юпитера соответственно.
Также они обращаются вокруг звезд уже сошедших с главной последовательности и находящихся на  стадии субгигантов. 
А TOI-2567 b имеет одну из самых низких плотностей среди планет сравнимой массы = 0,27 ± 0,05 гр./см. куб.

Эксцентриситеты  определены у двух  планет, у TOI-2207b с 8-дневным периодом e=0,17±0,05,  и для TOI-3693 b, планеты с 9 -дневным периодом,   установлен  верхний предел e< 0,052.
 
TOI-3540A имеет звездного компаньона с массой 0,79±0,02 M солн. на расстоянии 250 AU (37,3 млрд. км.)
В состав двойной звездной  системы входит и TOI-2193  образуя широкую пару с расстоянием между компонентами 640 а.е.( 95,4 млрд. км.)
 и массой второго компаньона 0,54 ±  0,01 M солн.


 Существование планет было подтверждено с помощью наземной фотометрии, изображений с высоким угловым разрешением и спектроскопии высокого разрешения, скоординированных с программой последующих наблюдений TESS.
Эти десять планет являются первыми новыми планетами, полученными в результате использования  данных TESS для объединения и расширения работы предыдущих наземных транзитных исследований с целью создания большой и статистически значимой выборки горячих юпитеров.

[Programma.Boinc]

TESS обнаружил экзопланету внутри орбиты горячего юпитера

https://arxiv.org/abs/2205.02501

[vika vorobyeva]

Методом лучевых скоростей (HARPS-N) измерена масса суперземли с ультракоротким периодом TOI-1807 b:
https://arxiv.org/pdf/2206.03496.pdf

Масса оказалась равной 2.57 ± 0.5 масс Земли, что при радиусе 1.37 ± 0.09 радиусов Земли говорит о преимущественно железокаменном составе планеты (средняя плотность близка к земной). Во всяком случае, нет протяженной водородной атмосферы, что как бы и не удивительно для планеты на 13-часовой орбите, вращающейся на расстоянии 3.8 звездных радиусов.

[an 2]

 Новые планеты TESS, мининептун TOI-4479b  и суперземля  TOI-2081b.

https://arxiv.org/abs/2206.10643

TESS наблюдал TOI-4479(TIC 126606859) с двухминутной каденцией в секторе 41 в течении 29 суток (с 23 июля 2021 года по  20 августа 2021 года)
красный карлик TOI-4479 с V-15,180 сп. класс M 3,0 находится на расстоянии 80,6 пк в созвездии Лисичка

 TOI-2081(TIC 321669174) наблюдался TESS с двухминутной каденцией в секторах 14, 17, 20, 21, 24, 25, 26,
40, 41 и 47 (общая продолжительность 196 дней)
Звезда TOI-2081 с V - 13,369 , сп. класс M 1,0, находится на расстоянии 62,31 пк в созвездии Дракон.


Планета TOI-4479b имеет радиус 2,82( + 0,65−0,63) R земл.
Её период обращения 1,15890( + 0,00002−0,00001) сут, это самая большая планета с почти ультракоротким периодом обращения вокруг карлика M класса.
Большая полуось 0,0164 а.е. (2,44 млн. км), масса оценивается в 8,3 M земл.,  равновесная температура 861 K
По отношению орбитальный период - планетный радиус она находится в т. н. "пустыне нептунов".


 TOI-2081b радиусом 2,04(+ 0,50−0,54) R земл.
Период обращения 10,505 сут.,  большая полуось 0,0752 а.е. (11,2 млн км),  масса оценивается в 5,0 M земл. , равновесная температура 488 K.
С таким радиусом это скорее тоже мининептун.

Планетная природа кандидатов была подтверждена с помощью наземной многоцветной транзитной фотометрии, этот метод позволяет вести учет светового загрязнения от  неразрешенных  источников и оценить отношение  незагрязненного радиуса транзитного кандидата к радиусу звезды.
 Если радиус кандидата значительно ниже теоретического предела радиуса коричневого карлика, кандидат может быть признан планетой.


TOI-4479b это редкий случай среди известной в настоящее время популяции экзопланет вокруг карликовых звезд M класса и потому она является  особенно интересной целью для спектроскопических наблюдений и будущих исследований формирования и эволюции планет.

 

[an 2]

Транзитный горячий нептун на эксцентрической орбите и внешняя нетранзитная планета, новые планеты  открытые TESS.

https://arxiv.org/abs/2206.14327

Звезда с новооткрытыми планетами TOI-1272, сп. класса K (или поздний G)  находится на расстоянии 138 пк.  возраст оценивается в 3,65 (+ 4,17 - 0,98)млрд. лет. Металличность 1,48 солнечн.

Внутренняя транзитная планета TOI-1272b обращается вокруг своей звезды с периодом 3,3 сут. Большая полуось 6,14 млн. км., с эксцентриситетом равным  0,34±0,06., Который  был определен из разности между наблюдаемой продолжительностью транзита и ожидаемой продолжительностью для круговой орбиты.
Масса TOI-1272b определена с помощью спектрометра HIRES в обсерватории Кека и равна 25±2 M земл., радиус 4,14  ± 021 R земл. средняя плотность 1,9 ± 0,3 гр/см. куб.
Равновесная температура оценивается в 961 ± 32K .

Характер радиальной скорости звезды показывает, что у неё есть еще одна планета на более отдаленной  8,7-дневной орбите, с большой полуосью 11,7 млн. км. и эксцентриситетом ≤ 0,35.
Её минимальная масса Msini = 27±3 M земл. Равновесная температура оценивается в 697 ± 23 K.

Взаимодействие с внешней планетой вероятно есть причина, почему  TOI-1272b продолжает находится на эксцентрической орбите, а её средняя плотность показывает, что она сохранила значительную долю летучих элементов в своем составе.
Также TOI-1272b  находится в небольшой популяции короткопериодических нептуноподобных планет в  пустыне горячих нептунов.

[Goodricke]

Телескоп TESS нашел шесть трижды затменных тройных звезд

Астрономы при помощи космического телескопа TESS открыли шесть новых трижды затменных тройных звездных систем, состоящих из внутренней затменно-двойной пары и третьей звезды на внешней орбите. Все системы достаточно стары и динамически стабильны, они состоят из звезд с массами от 0,7 до 12 масс Солнца.

Найденные системы получили обозначения TIC 37743815, TIC 42565581, TIC 54060695, TIC 178010808, TIC 242132789 и TIC 456194776. Все они компланарны с точностью до 0−5 градусов и видны почти с ребра. Возраст систем составляет от одного до нескольких миллиардов лет, они явно динамически стабильны и будут такими до тех пор, пока третичная звезда не переполнит свою полость Роша, инициировав процесс массообмена между звездами. Массы звезд, составляющих внутренние затменно-двойные, находятся в диапазоне 0,7–1,8 масс Солнца, а массы и радиусы третичных звезд колеблются в пределах 1,5–2,3 масс Солнца и 2,9–12 радиусов Солнца, соответственно. Орбитальные периоды и эксцентриситеты внешних орбит для шести систем составляют от 41,5 до 123 дней и от 0,01 до 0,36, соответственно. Ожидается, что в будущем все системы по мере эволюции перейдут в фазу тройной общей оболочки.

https://nplus1.ru/news/2022/07/04/tess-eclipse-stars
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/513/3/4341/6564734?redirectedFrom=fulltext&login=false

Внешние орбиты шести найденных тройных затменных систем. Все звезды движутся против часовой стрелки. Красные и синие треки относятся к первичной и вторичной звездам, а зеленый — к третичной звезде.

[an 2]

Еще один подтвержденный транзитный нептун у солнцеподобной звезды и нетранзитный кандидат с массой нептуна на внешней орбите.

https://arxiv.org/abs/2207.03293

Космический телескоп TESS зафиксировал изменяющийся фотометрический  сигнал у звезды TOI-1422 в секторах 16 и 17 при наблюдении с 11 сентября 2019 г. по 2 ноября 2019 г.

Планетная  природа кандидата TOI-1422b была подтверждена  при наблюдении звезды со спектрометром  HARPS-N  а также спектрометром SOPHIE.

Звезда TOI-1422 сп. класса G2V,  V = 10,6, расположена на расстоянии  155 пк, её радиус и масса 1,019(+0,014−0,013) R солн. и 0,981(+0,062−0,065) M солн., звезда имеет высокое собственное  движение.   
 
Планета TOI-1422 b обращается вокруг своей звезды по орбите с периодом 12,997 сут. с большой полуосью 16 млн. км. и эксцентриситетом 0,04.
Радиус 3,96(+0,13−0,11) R земл., масса 9,0(+2,3−2,0 ) M земл
 
Из характера радиальной скорости звезды предполагается, что на внешней орбите может обращаться еще одна нетранзитная планета TOI-1422c,   c периодом обращения 29,29 сут,
большой полуосью 27,6 млн. км., эксцентриситетом 0,14  и минимальной массой Msini =  11,1(+2,6−2,3) с  равновесной температурой 661 ± 13 К.

Из значений радиуса и массы TOI-1422b следует, что её средняя плотность равна 0,795(+0,290−0,235) гр/см. куб.
Получается, что она основательно раздута,  хотя у неё не особенно высокая равновесная температура  T - 867±17 K
Скорее всего она  имеет  обширную газовую оболочку, которая окружает ядро ​​с массовой долей около 10% - 25% от общей массы планеты.

Таким образом планеты подобные TOI-1422b встречаются  более редко чем большинство экзопланет в этом диапазоне масс, это интересный кандидат на исследование характеристик её атмосферы в наблюдениях  с помощью JWST.

[Dayan]

Изучение планет-гигантов с более долгими периодами, чем у горячих юпитеров, даёт возможность лучше понять формирование и эволюцию планетных систем. Атмосферные свойства таких планет остаются в значительной степени неизменными приливными и радиационными эффектами родительской звезды, а орбитальное расположение отражает другую и менее экстремальную историю миграции по сравнению с близкими объектами.

В Архиве препринтов сообщают об открытии двух тёплых гигантов у F и G звёзд: Two long-period transiting exoplanets on eccentric orbits: NGTS-20 b (TOI-5152 b) and TOI-5153 b.

Транзитные кандидаты у TOI-5152 (NGTS-20) и TOI-5153 наблюдались во время основной и расширенной миссии TESS. Обе цели показали по одному транзитному событию во время основной миссии, и только у TOI-5153 наблюдался второй транзит во время расширенной миссии, а последующие наблюдения TOI-5152 проводились с Земли с помощью установки NGTS, что привело к обнаружению двух дополнительных транзитов.
Последующие наблюдения со спектрографами CORALIE, CHIRON, FEROS и HARPS позволили измерить массы планет и уточнить формы орбит.

NGTS-20 – звезда спектрального класса G1 IV (блеск V = 11.23^m). Она имеет массу ~ 1.47 M⊙, радиус ~ 1.78 R⊙, Teff ≈ 5980 K, светимость согласно закону Стефана – Больцмана составляет примерно 3.65 L⊙. Металличность в ~ 1.41 раза больше солнечной. Возраст оценён плохо, 4.1 ± 2.7 млрд лет.
Расстояние до системы составляет 366.2 ± 2.4 пк (или около 1194 световых лет).

Планета NGTS-20 b обращается по орбите с периодом примерно 54.19 суток (большая полуось ≈ 0.313 а.е.) и эксцентриситетом e ≈ 0.432. Её радиус составил ~ 1.07 R_J и масса ~ 2.98 M_J. Средняя равновесная температура оценивается в ~ 688 K (913 K в периастре и 575 K в апоастре).

TOI-5153 – звезда спектрального класса F8 V (блеск V = 11.93^m). Она имеет массу ~ 1.24 M⊙, радиус ~ 1.40 R⊙, Teff ≈ 6300 K, светимость согласно закону С–Б составляет примерно 2.78 L⊙. Металличность в ~ 1.32 раза больше солнечной. Возраст оценили в 5.4 ± 1.0 млрд лет.
Расстояние до системы составляет 390.1 ± 3.5 пк (или около 1272 световых лет).

Планета TOI-5153 b обращается по орбите с периодом примерно 20.33 суток (большая полуось ≈ 0.158 а.е.) и эксцентриситетом e ≈ 0.091. Её радиус составил ~ 1.06 R_J и масса ~ 3.26 M_J. Средняя равновесная температура оценивается в ~ 906 K (949 K в периастре и 867 K в апоастре).

[an 2]

Уточнение характеристик планетной системы GJ 3929 (TOI-2013) и открытие у неё новой планеты.

https://arxiv.org/abs/2207.10672

Планетная система GJ 3929 была открыта космическим телескопом  TESS при наблюдении в секторах 24 и 25 в период с 16 апреля по 8 июня 2020 года.
http://allplanets.ru/novosti_2022_1.htm#1147

В дальнейшем эта система изучалась в  обсерватории Китт-Пик с помощью сверхточного спектрометра NEID на 3,5-метровом телескопе WIYN, а также спектрометров CARMENES и HPF её характеристики были уточнены.
новое значение радиуса планеты GJ 3929b - 1,09 ± 0,04 R земл., уточненное значение массы 1,75 ± 0,45 M земл.,  откуда уточненное значение средней плотности 7.3  ±  2.0 гр./см. куб.  Уровень инсоляции 17.3 земн., равновесная температура 568 ± 6 K
Теперь, по уточненным данным, на диаграмме масса -радиус GJ 3929b лежит в области более обогащенных железом планет по сравнению с Землей.
Её атмосфера скорее всего значительно улетучилась из за высокого уровня излучения в жесткой части электромагнитного спектра звезды.

Из анализа периодичности радиальной скорости была открыта новая нетранзитная планета GJ 3929c, она обращается по орбите с периодом  15,04 ± 0,03 сут.  и большой полуосью 0,081 а.е. (12,07 млн. км) минимальная масса Msini определена в 5,71 ± 0,92 M земл. Уровень инсоляции ~ 1,7 земн., равновесная температура 317  ±  3 K
Скорее всего это мининепун.
такая архитектура, из близкой землеподобной планеты и более отдаленной, с большей массой мининептунов и нептунов, довольно часто встречается у M -карликов.

GJ 3929b является хорошим  кандидатом для спектроскопии пропускания  и будущие исследования атмосферы GJ 3929b, в т. ч в будущем и на JWST, прольют свет на природу малых планет, вращающихся вокруг M карликов, примером чего есть эта планета.

[Dayan]

Вышла статья, в которой авторы оценили частоту встречаемости горячих юпитеров по данным TESS: Exploring the Dependence of Hot Jupiter Occurrence Rates on Stellar Mass with TESS.

Авторы взяли выборку из 97 горячих юпитеров, обнаруженных TESS, и обращающихся по орбитам вокруг 198.7 тысяч звёзд главной последовательности классов A, F и G (имеющих массу от 0.8 M⊙ до 2.3 M⊙). Они нашли, что частота встречаемости горячих юпитеров, т.е. планет с радиусами 0.8–2.5 R_Jup и периодами 0.9–10 суток, составляет 0.29 ± 0.05 % для A звёзд, 0.36 ± 0.06 % для F звёзд и 0.55 ± 0.14 % для G звёзд со средневзвешенным значением для всех AFG в 0.33 ± 0.04 %. Этот результат очень хорошо согласуется с частотой встречаемости ГЮ по данным телескопа Кеплер.
После поправки на наличие двойных звёзд частота встречаемости горячих юпитеров у A звёзд составила 0.62 ± 0.32 %, а для G звёзд 0.98 ± 0.36 %, что согласуется с результатами обзоров лучевых скоростей.

От себя добавлю, что поскольку по другим исследованиям частота встречаемости ГЮ у K и M карликов уменьшается (с уменьшением массы звёзд), то получается, что частота встречаемости ГЮ среди звёзд максимальна именно у жёлтых карликов.

[Dayan]

И ещё одна интересная статья вышла сегодня в Архиве. Она посвящена поиску транзитов у экзопланет, открытых ранее методом лучевых скоростей, в данных TESS.
Null transit detections of 68 radial velocity exoplanets observed by TESS

Авторы отобрали 68 RV-планет, обращающихся вокруг 43 G, K и M звёзд. Минимальные массы этих планет не превышают 20 M⊕, а их периоды короче 30 суток (что согласуется с продолжительностью наблюдений TESS в одном секторе). Учитывая суммарные геометрические вероятности транзитов, ожидаемое количество транзитных планет в выборке составило 3.4 ± 1.8. Образец содержит 2 известные транзитные планеты у звезды HD 136352 (Ню² Волка): b и c. Для оставшихся 66 планет результат исследования оказался нулевым. Авторы во всех случаях исключили планеты размером более 2.4 R⊕. У 28 экзопланет исключён радиус, превышающий радиус для планет из чистого железа, и у 51 экзопланеты – для планет силикатного состава.

[an 2]

Новый транзитный мининептун с атмосферой доступной для изучения.

https://arxiv.org/abs/2207.14121

Мининептун обращается вокруг красного карлика  GJ 3090 сп. класса M2,  находящегося на расстоянии  22 пк.  в созвездии Феникс., со светимостью 0,0455 солн., металличность немного ниже солнечной.  [Fe/H] = - 0,09( ± 0,11)

 Планета была обнаружена космическим телескопом TESS, который наблюдал её в секторах 2, 3 , и 29 с двухминутной каденцией, всего 81 день,  и подтверждена измерением RV.
Период обращения GJ 3090b   2,85 сут., большая полуось орбиты - 0,0316 а.е.(4,7 млн. км) эксцентриситет 0,18( +0,14 - 0,12)

Её масса равна 3,34 ± 0,72 M земл.,  радиус 2,13 ± 0,11 R земли  откуда средняя плотность 1,89(+ 0,52-  0,45) г/см3.
Это свидетельствует о большой доле летучих в её составе.
Такие характеристики помещают его  непосредственно над долиной радиусов для мининептунов.

Были рассмотрены модели эволюции планетных недр и атмосферы, планета смоделирована как состоящая из железного ядра, силикатной мантии и газообразной оболочки H/He, чьи различные свойства самосогласованно выводятся на каждом временном шаге по мере эволюции орбиты, звездного излучения и внутреннего планетарного нагрева и примерного возраста системы в 1,02( +0,23 - 0,15) млрд. лет.
Совместный анализ атмосферы и динамической эволюции планеты не согласуется с чистой водородно-гелиевой атмосферой (она бы была потеряна через несколько миллионов лет после прибытия планеты к нынешнему расположению)  и свидетельствует в пользу  атмосферы с большей  средней молекулярной массой, и это при общей её низкой плотности, поэтому предполагается что атмосфера состоит в значительной части из паров воды, а доля воды в  составе  планеты 55( + 18 - 16) процентов. 

Также наблюдается дополнительный сигнал в данных о лучевой скорости, который  свидетельствует о  планетном кандидате  с периодом обращения 13 дней и массой 17,1(+8,9 −3,2) M земл. , транзиты которого  не обнаружены.

  GJ 3090 b является вторым, наиболее подходящим  мининептуном после GJ 1214 b,  атмосфера которого  доступна для регистрации её спектра, этому способствуют амплитуды глубины прохождения транзита от 200 до 30 ppm, что  в основном доступно телескопу " Хаббл" с камерой WFC3-IR,  при условии незначительности высотной дымки или облаков, для JWST тем более сможет определить состав атмосферы даже если у неё есть облака и дымка.

Масса GJ 3090 b примерно вдвое меньше  массы GJ 1214 b, и  GJ 3090 b является хорошим  образцом  для исследования  границы перехода между суперземлями и мининептунами.

[an 2]

Еще сообщение в Архиве:  транзитная система: суперземля с периодом в  1,04 сут и мининептун 3,65 суток  , обнаруженные при объединении фотометрии телескопов TESS и CHEOPS у компонента визуальной двойной системы HD 93963A

https://arxiv.org/abs/2207.13920

Звезда HD 93963A, спектрального класса G0, 

Внутренний объект, HD 93963 Ab, представляет собой подтвержденный транзит суперземли с ультракоротким периодом 1,04 дня (USP), транзит которого был заподозрен TESS и подтвержден при наблюдении CHEOPS.
Для него был измерен только радиус R - 1,35( ± 0,042) R земл
Внешняя  транзитная  планета HD 93963 Ac  была обнаружена TESS в секторе 22  при наблюдении с 18 февраля по 18 марта 2020 г  с двухминутной каденцией.
 HD 93963 Ac имеет массу M  19,2( ± 4,1) M земл  и радиус R  3,228 ± 0,059 RR земл., откуда  средняя плотность ρc = 3,1 ± 0,7 г/см3.

Также обнаружен линейный тренд в  доплеровских измерениях, что указывает на возможное присутствие долгопериодической внешней планеты.

 Имея звездную величину V -  9,2,  HD 93963 A входит в число ярчайших известных звезд, в которых находится планета USP, что делает ее одной из наиболее подходящих целей для точного измерения массы с помощью доплеровской спектроскопии и важной лабораторией для проверки формирования, эволюции и миграционные модели планетных систем, в которых находятся планеты с ультракоротким периодом.

[an 2]

TOI-2196 b, редкая планета из пустыни нептунов у желтой звезды.

https://arxiv.org/abs/2208.05797

Звезда TOI-2196 находится в созвездии Павлин на расстоянии 264 пк.  Это желтый карлик сп. класса G,  V - 11,95,   L - 0,99 солн., металличность немного больше солнечной, [Fe/H] - 0,14 ( ± 0,05) ~ 1,4 солн,    [Na/H] - 0,20 ~ 1,6 солн.,  [Mg/H] - 0,18 ~ 1,5 солн,  [Si/H] - 0,15( ± 0,08) ~ 1,4 солн.
Возраст 4,5 (+/- 2,0) млрд. лет.

Планета была открыта TESS у TOI-2196  при наблюдении в секторе  13 с  19 июня по 17 июля 2019 года, и в секторе  27 с 5 июля
по 30 июля 2020 г.
Наличчие планеты было подтверждено измерением  радиальной скорости звезды при  42 измерений лучевой скорости спектрометром  HARPS.
Её период обращения 1,2 сут.  по орбите с большой полуосью 0,02234( ± 000060) AU (3,3 млн. км.)


Сильно облученные планеты в жаркой пустыне нептунов  обычно либо малы (R < 2R земл.) и каменные, либо представляют собой газовые гиганты с радиусами >1 R юпит.
Радиус TOI-2196 b составляет 3,51( ± 0,15) R земл., , что в сочетании с массой 26,0( ± 1,3) M земл. дает среднюю  плотность 3,31(+ 0,51 –0,43) г/см3.
Такой радиус подразумевает, что эта планета является субнептуновской, хотя плотность больше, чем у типичных нептунов.
Короткий период планеты  подразумевает высокую равновесную температуру -  1860(± 20) K, для нулевого альбедо и изотропного излучения.
 Это помещает планету в  пустыню горячих  нептунов, присоединяет её  к группе очень немногих планет ( K2-278 b, K2-100 b, TOI-849 b, Kepler-644 b, LTT 9779 b с средними плотностями от 1,53 до 5,26 гр/см. куб.)  в этом пространстве параметров, обнаруженных в последние годы.
 Эти планеты позволяют предположить, что  пустыня горячих нептунов может быть разделена на две части для планет с равновесными температурами > 1800 К: 1) горячая субнептуновая  пустыня, лишенная планет с радиусом 1,8-3 R земл.,
и 2)субюпитерианская пустыня для радиусов 5-12 R земля.

Модели внутренней структуры планеты TOI-2196 b согласуются с массовой долей H/He в атмосфере от 0,4 % до 3 % со средним значением 0,7 % , во внешней оболочке и каменистой внутренней части.
 Была проведена оценка  количество массы, которую эта планета могла потерять в молодом возрасте, и обнаружено, что, хотя потеря массы могла быть значительной, планета не изменилась с точки зрения её характеристик: она родилась как маленькая планета, богатая летучими веществами, и она остается такой в настоящее время.


Значительный тренд лучевых скоростей обнаруженный HARPS указывает на присутствие далекого компаньона с нижним пределом по периоду и массе в 220 дней и 0,65 М юпит. 

[Foma]

Новый транзитный мининептун с атмосферой доступной для изучения.

https://arxiv.org/abs/2207.14121

Мининептун обращается вокруг красного карлика  GJ 3090 сп. класса M2,  находящегося на расстоянии  22 пк.  в созвездии Феникс., со светимостью 0,0455 солн., металличность немного ниже солнечной.  [Fe/H] = - 0,09( ± 0,11)
.......
Совместный анализ атмосферы и динамической эволюции планеты не согласуется с чистой водородно-гелиевой атмосферой (она бы была потеряна через несколько миллионов лет после прибытия планеты к нынешнему расположению)  и свидетельствует в пользу  атмосферы с большей  средней молекулярной массой, и это при общей её низкой плотности, поэтому предполагается что атмосфера состоит в значительной части из паров воды, а доля воды в  составе  планеты 55( + 18 - 16) процентов. 

Здесь стоит добавить, что GJ 3090 является одним из (пока) немногих М-карликов с планетами, где обнаружено мощное рентгеновское излучение. По измерениям eROSITA на "Спектр-РГ" (arXiv:2106.14548) рентгеновская светимость звезды оценивается в L_X~10²⁸ эрг/с. Для сравнения: у  Солнца L_X~10²⁷ эрг/с, у GJ 1214 L_X~7*10²⁵ эрг/с, у Проксимы Центавра в среднем L_X~10²⁶ ...10²⁷ эрг/с, плюс/минус вспышки. У GJ 3090 вспышки тоже должны быть и удивительно, что планета вообще сохранила хоть какую-то атмосферу в условиях на порядок жестче собратьев. Вероятно там действительно большая средняя молекулярная масса да еще и мощный фотохимический смог. Также стоит ожидать сильно раздутой экзосферы, возможно она даже дает заметные транзиты в рентгене.

[an 2]

TOI-1452 b, суперземля на орбите вокруг визуально - двойного красного карлика.

https://arxiv.org/abs/2208.06333

При наблюдении TESS двойной звезды TOI-1452, которая была специально отобрана для наблюдений как перспективная для обнаружения планет,  был обнаружен фотометрический сигнал в секторах 14 - 17 и 19 -26 в период с 18 июля 2019 г. по по 4 июля 2020 г.и в секторах 40  и 47 с с 25 июня 2021 г. по по 27 января 2022 г.и ожидается, что TESS продолжит мониторинг TOI-1452 в течение 2022 года.


Так как около TOI-1452 на угловом расстоянии 3,2 сек. находится другой объект, скорее всего гравитационно-связанная звезда  с примерно такой же светимостью, TIC 420112587, однозначно разрешить вопрос, кому принадлежит планетный кандидат, только из данных TESS было невозможно, и было проведено дополнительное исследование для выяснения кому этот кандидат  принадлежит.
Это было сделано  помощью наземной фотометрии  с помощью спектрополяриметра ближнего инфракрасного диапазона SPIRou.

Итого были получены данные:

Звезда TOI-1452, сп. класса M4,  расположена на расстоянии 30.504 ± 0.013 пк.в созвездии Дракон. Её масса 0.226 солн., R 0.254 солн., светимость 0.0051 = 0,51% от солнечной, зв. величина V - 14,  металличность немного ниже солнечной = - 0,07  ±  0,02 ~ 0,85 от солнечной.

Планета TOI-1452 b обращается вокруг своей звезды по орбите с периодом  11,1 сут., и большой полуосью 0,061 (9 млн. км.)
Её масса 4,8 ± 1,3 M земл., а радиус  1,672 ± 0,071 R земл.,  средняя плотность 5,6 (+ 1,8–1,6) г/см3 , поскольку уровень инсоляции  ~ 1,8 земл., планета имеет умеренную равновесную температуру ~ 326±7 K

Диаграмма масса - радиус дает возможность сделать три предварительных  вывода о возможном строении TOI-1452 b.
1) каменистая поверхность с содержанием железа меньше земного, 
2) океанида с большой глубиной глобального океана
3) планета земной группы с тонкой низкомолекулярной атмосферой из H/He

 По аналогии с другими похожими мирами, типа K2 -18, значением равновесной температуры, отношением Fe/Mg, Mg/Si и C/O у родительской звезды по сравнению с солнечным,  предпочтительной посчитали модель с  наличием каменного ядра, окруженного богатой оболочкой из  летучих веществ.
 Количественно, масса и радиус TOI-1452 b в сочетании со звездным содержанием тугоплавких элементов (Fe, Mg и Si), измеренным SPIRou, согласуются с массовой долей ядра 18 ± 6 % и массовой долей воды  22(+21 −13)%.

Кандидат в водный мир TOI-1452 b является перспективной  целью для будущей характеристики атмосферы с помощью JWST, с метрикой спектроскопии пропускания, аналогичной другим хорошо известным малым планетам с умеренной  температурой, таким как LHS 1140 b и K2-18 b. Система расположена недалеко от северной зоны непрерывного наблюдения Уэбба, что означает, что за ней можно следить практически в любой момент года.

Это поможет раскрыть эволюцию мининептунов и суперземель от исходного состояния.

Планеты по обе стороны долины радиуса (разрыва Фултона) отличаются по своему составу, обычно «каменистый» для меньших суперземель и «газовый» для более крупных мининептунов.
Считается, что этот переход происходит как следствие различной массовой доли оболочки, добавление оболочки H/He до нескольких процентов от общей массы  существенно увеличивает наблюдаемый радиус планеты,  суперземли и мини-нептуны происходят из одной популяции планет, образующихся с расширенной H/He оболочкой вокруг похожего на Землю ядра,  скалистые суперземли, возникают  после потери своей изначальной атмосферы из за  гидродинамического  убегания.
Другой возможный сценарий образования суперземель состоит в том, что каменистые суперземли образуются из планетезималий  в более поздние времена, после того, как большая часть или весь газ испарится из протопланетного  диска, то есть два класса таких планет суперземли и мининептуны, формируются в разные временные сроки.
Исследование атмосфер таких планет поможет выбрать реалистичный сценарий их образования.

[Dayan]

Звезда TOI-1452... Её масса 0.226 солн., R 0.254 солн., светимость 0.0051 = 0,51% от солнечной

Повнимательнее – не критично, но поправляю. Это параметры для TIC 420112587 (TOI-1760). У TIC 420112589 (TOI-1452) масса ~ 0.249 M⊙, радиус ~ 0.275 R⊙ и светимость около 0.0070 солнечной.

По существу, TOI-1452 b довольно интересная планета из долины Фултона. Я согласен с авторами статьи о том, что скорее всего она имеет массивную водную оболочку, и учитывая инсоляцию как у Венеры, сильный парниковый эффект почти гарантирует существование мощного слоя сверхкритического флюида (т.е. отсутствие обычной жидкой воды). Над ним может быть атмосфера из водяного пара и других веществ, не исключая водород-гелий. Сценарии с силикатным составом планеты почти без железного ядра (и без мощной атмосферы из летучих веществ) или металло-силикатной планеты без воды, но с водородно-гелиевой оболочкой, считаю маловероятными.

И если эта планета является водным миром, я бы называл её мининептуном, так как в толстом слое сверхкритической воды увеличение температуры с глубиной почти неминуемо приводит к отсутствию твёрдой поверхности в месте перехода от водной оболочки к силикатному слою. Возможно даже, что там нет и ожидаемого силикатного лавового слоя из-за способности веществ растворяться друг в друге, т.е. я бы предположил присутствие некого переходного слоя, в котором перемешаны вода, силикаты и другие вещества при больших давлениях и температурах. Тут нужны всесторонние лабораторные исследования поведения смеси веществ (какие-то частные физические результаты есть, но этого недостаточно).

Термины вроде "планета-океан", "мининептун" остро нуждаются в определениях, границы между которыми должны быть чётко обозначены физическими критериями.
Я бы предложил такую классификацию водных планет (в которых массовая доля воды достаточна для формирования льдов большого давления, скажем превышает массовую долю воды в спутнике Юпитера Европе, 10%):
1) Ледяные миры наподобие ледяных спутников планет-гигантов системы;
2) Планеты-океаны/океаниды со слоем обычной жидкой воды в зоне обитаемости систем (в Солнечной системе аналогов нет), имеющие относительно тонкую атмосферу (которая, однако, может быть сравнимой с атмосферой Венеры на внешнем крае зоны обитаемости, но это тоже тонкая атмосфера – её масса составляет лишь около 0.01% полной массы планеты). Правда, существование жидкой воды поверх толстого слоя льда при больших давлениях под вопросом – есть статьи, в которых моделирование указывает, что океан жидкой воды неустойчив, т.е. планета либо скатывается в парник, либо обзаводится слоем льда. Хотя другие исследования говорят о том, что небольшие планеты с массой в несколько раз меньше массы Земли могут иметь стабильный океан жидкой воды в более широком диапазоне условий.
3) Мининептуны – планеты с наличием мощного слоя сверхкритической воды с высокими температурами и давлениями в глубине, оканчивающимся либо суперионными "льдами" и проводящей жидкостью/плазмой (внутри Урана, Нептуна и классических нептунов), либо переходным слоем с растворёнными в водной сверхкритической жидкости тяжёлыми веществами при менее экстремальных условиях внутри лёгких мининептунов (где содержание тяжёлых веществ меняется от почти нуля до 100%). Плотность вещества внутри этих планет увеличивается с приближением к центру не скачкообразно при фазовых переходах, а плавно.
Наличие или отсутствие заметного количества водорода и гелия я бы отнёс к второстепенным факторам. Водородно-гелиевые оболочки Урана и Нептуна, как считается, тоже уступают воде по массе в составе планет, хотя там они играют ключевую роль в отсутствии поверхностей. Роль парникового газа в зоне обитаемости или ближе может играть вода. А большая часть многочисленных наблюдаемых горячих/тёплых мининептунов зрелого возраста вроде Gliese 1214 b, GJ 3090 b или Pi Men c вероятней содержат именно воду, а не водород-гелий, и их называют мининептунами/субнептунами.

А для планет с небольшой массовой долей воды относительно неглубокий сверхкритический слой на дне оканчивается "классическим" лавовым океаном из силикатов, тут понятно. Их я бы не стал называть "мининептунами" или "водными планетами", хотя вклад в увеличение транзитного радиуса и соответственно уменьшение средней плотности может быть заметным. Скорее просто силикатными планетами с мощной водной атмосферой. К примеру, такой станет наша Земля в конце существования Солнца на главной последовательности.

[an 2]

См.
https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=110228.new#new

[an 2]

TOI-836, новая планетная система : транзитные суперземля и мининептун у близкого оранжевого карлика.
https://arxiv.org/abs/2208.07328

Транзитные сигналы были открыты при наблюдении TESS в секторах 11 и 38 

Затем фотомерия была дополнена наблюдение с космического телескопа CHEOPS в период с 25 мая 2020 г. по 4 мая 2021 г.
И окончательно планетная природа кандидатов была установлена по измерению радиальной скорости звезды спектрометром HARPS Европейской южной обсерватории, спектромером HIRES на телескопе Кек, и спктрометром PFS на телескопе Магеллан в обсерватории Лас-Кампанас, Чили.


Звезда TOI-836 (TIC 440887364) оранжевый карлик сп. класса K расположена на расстоянии 27,5 пк. (89,7 св. лет) в созвездии Весы.
Её масса 0,678 M солн., радиус 0,665 солн.,  металличность меньше солнечной [Fe/H]~ -0,284, [Mg/H]~ -0,23, [Si/H] ~ - 0,29;

Внутренняя планета, TOI-836 b, обращается  по орбите с периодом 3,82 сут. с большой полуосью 0,04220 а. е. (6,3 млн. км) и эксцентриситетом 0,053, располагаясь  непосредственно в пределах  «долины радиусов».
Её  радиус 1,70 ± 0,07 R земл.,  масса 4,53(+0,92 - 0,86),  откуда средняя плотность 5,02(+0,36 -0,44) гр/см.куб.
Равновесная температура оценивается в 871 ± 36 K,

Внешняя планета TOI-836 c, обращается  по орбите с периодом 8,595 сут.,  с большой полуосью 0,0750 а. е. ( 11,2 млн. км) и эксцентриситетом 0,078.
Её радиус 2,587  ± 0,088 R земл. а масса 9,6(+2,7 -2,5) M земл., средняя плотность 3,06(+0,48 - 0,54) гр./ см. куб.
Равновесная температура оценивается в 665 ± 27 K.

Исходя из полученных параметров планет, и звездной концентрации элементов  построены модели их внутреннего строения.
Получились следующие свойства их внутренней структуры: планеты состоят из ядра и внешней оболочки, TOI-836 b, вероятно, содержит незначительный процент
 газа и может иметь незначительную массу воды(хотя раствор без воды также совместим с данными).  TOI-836 c, с другой стороны,  может содержать больше газа и/или воды.  Состав ядер этих планет близок друг к другу и отличается только массовой долей ядра к полной массе планеты, у  TOI-836 b Mcore/Mtotal= 0,12 , а у TOI-836 c Mcore/Mtotal= 0,10, отношение массы воды к полной массе планеты у  TOI-836 b равно 0,18(+0,25 - 0,16),
 у TOI-836 c 0,33(+0,15-0,28 ).


Фотометрические наблюдения показывают вариации времени прохождения (TTV) порядка 20 минут для TOI-836 c, хотя для TOI-836 b нет поддающихся обнаружению TTV. TTV планеты TOI-836 c могут быть вызваны не обнаруженной внешней планетой.