Kepler - космический телескоп для поиска планет

[leon10010]

"HD 80653 b обращается по круговой орбите с периодом примерно 0.7196 суток (или 17 ч 16 м)."

По последним моделям - падающая на звезду планета, или устойчивая?
 Обнаружить такие легко, но сомнения в долговечности таких орбит...

[Dayan]

По последним моделям - падающая на звезду планета, или устойчивая?

Обычно планеты с такими короткими периодами из-за приливных сил постепенно по спирали приближаются к звезде. При пересечении периода в 1 сутки срок их существования может варьироваться от единиц миллионов до нескольких сотен миллионов лет.
Возраст системы HD 80653 составляет около 2.67 млрд лет.

Обнаружить такие легко, но сомнения в долговечности таких орбит...

Не так уж и легко. Их транзиты на фоне солнцеподобных звёзд мелкие, и очень короткие. Система HD 80653 наблюдалась K2 в конце 2017 – начале 2018 года. В том же году она была найдена автоматически, и отмечена как неопределённый кандидат с почти V-образной формой транзита.
Потом ещё подтверждение дополнительными исследованиями.

[Dayan]

Сегодня в Архиве вышла статья об открытии новой циркумбинарной планеты Kepler-1661 b в данных основной миссии Кеплера. Kepler-1661 b: A Neptune-sized Kepler Transiting Circumbinary Planet around a Grazing Eclipsing Binary.

Об открытии сообщается только сейчас из-за относительно небольшого размера планеты и того, что она находится в транзитной конфигурации лишь ~ 7% времени – её орбита наклонена к плоскости орбиты родительской пары на ~ 0.93° и прецессирует с периодом ~ 35 лет, а также из-за молодости родительских звёзд (и связанной с этим активностью и большой запятненностью). Последний раз Kepler-1661 b находилась в транзитной конфигурации в период с 2011 по 2014 годы.

Затменная двойная Kepler-1661 AB имеет спектральный класс K+M (блеск в полосе Кеплера ~ 14.22^m). Массы компонентов ~ 0.841 и 0.262 M⊙, радиусы ~ 0.762 и 0.276 R⊙, Teff ≈ 5100 и 3585 K. Согласно закону С-Б их светимость составляет около 0.354 и 0.0113 L⊙, т.е. более тусклый компонент производит лишь около 3.1% света системы. Металличность звёзд чуть уступает солнечной (~ 0.76 солнечной), а возраст оценивается в примерно 1–3 млрд лет.
Звёзды обращаются вокруг общего центра масс с периодом 28.1625 суток по немного эллиптической орбите (e ≈ 0.112). Среднее расстояние между компонентами составляет 0.187 а.е. Расстояние системы от Земли оценивается в 415 ± 3 пк (или около 1354 световых лет).

Kepler-1661 b обращается по почти круговой орбите (e ≈ 0.057) с большой полуосью ~ 0.633 а.е. и периодом 175.06 суток. По своим физическим параметрам она очень напоминает Нептун: её радиус составляет 3.87 ± 0.06 R⊕; масса была измерена методом тайминга затмений родительской пары, и неуверенно оценивается в 17 ± 12 M⊕, что приводит к средней плотности около 1.6 г/см³.
Планета обращается в обитаемой зоне системы – средняя инсоляция на ней составляет 0.88 земной.

На первой картинке показана схема системы Kepler-1661: орбита планеты показана синей линией, критический радиус для стабильных циркумбинарных орбит показан красной линией (a_p/a_crit = 1.281). Тёмно-зелёным цветом выделена консервативная зона обитаемости системы, светло-зелёным – оптимистическая.
На второй картинке показана прецессия орбиты планеты и её влияние на величину импакт-параметра.

[Dayan]

Вышла статья об открытии трёх транзитных планет в системе несколько проэволюционировавшей звезды EPIC 249893012: Three planets transiting the evolved star EPIC 249893012.

Система наблюдалась в рамках 15-й кампании миссии K2. Масса планет была измерена с помощью спектрографов HARPS, HARPS-N и CARMENES.

Родительская звезда покидает главную последовательность, её спектральный класс G8 IV-V (V = 11.43^m). Она имеет массу ~ 1.05 M⊙, радиус ~ 1.71 R⊙, светимость ≈ 2.26 L⊙. Возраст оценивается в 9.0 ^+0.5_–0.6 млрд лет. Металличность звезды превышает солнечную в ~ 1.58 раза.
Расстояние до системы составляет 324.7 ± 4.2 пк (или около 1059 световых лет).

Свойства планет этой системы:
b обращается с периодом примерно 3.595 суток по почти круговой орбите (e ~ 0.06, a ≈ 0.047 а.е.). При радиусе 1.95 ^+0.09_−0.08 R⊕ её масса составляет 8.75 ^+1.09_−1.08 M⊕, т.е. средняя плотность ~ 6.39 г/см³. На диаграмме "масса-радиус" эта планета лежит на линии чистых силикатов. Но скорее всего она имеет железно-никелевое ядро и не очень тонкую атмосферу, вероятно состоящую из небольшого количества водорода и гелия (и/или воды, например), которые увеличивают видимый радиус планеты, но не вносят существенного вклада в общую массу планеты. Инсоляция на ней в ~ 1037 раз превышает инсоляцию на Земле (равновесная температура ~ 1616 K). Авторы предполагают, что из-за фотоиспарения она могла потерять большую часть первичной водородной атмосферы.

Две другие планеты являются типичными нептунами.
c обращается с периодом примерно 15.624 суток по почти круговой орбите (e ~ 0.07, a ≈ 0.13 а.е.). При радиусе 3.67 ^+0.17_−0.14 R⊕ её масса составляет 14.67 ^+1.84_−1.89 M⊕, т.е. средняя плотность ~ 1.62 г/см³. Инсоляция на ней в ~ 160 раз превышает инсоляцию на Земле (равновесная температура ~ 990 K).
d обращается с периодом примерно 35.747 суток по немного эллиптичной орбите (e ~ 0.15, a ≈ 0.22 а.е.). При радиусе 3.94 ^+0.13_−0.12 R⊕ её масса составляет 10.18 ^+2.46_−2.42 M⊕, т.е. средняя плотность ~ 0.91 г/см³. Инсоляция на ней в ~ 53 раза превышает инсоляцию на Земле (равновесная температура ~ 752 K).

[vika vorobyeva]

Друзья, возник вопрос.
Известны ли системы Кеплера, в которых кандидат с единственным транзитом прошел валидацию на основании того, что он находится в многопланетной системе? Знаю систему Kepler-154 (KOI-435), но там внешний кандидат так и остался в статусе кандидата (по крайней мере, в Экзопланетном архиве НАСА).

[Dayan]

Друзья, возник вопрос.
Известны ли системы Кеплера, в которых кандидат с единственным транзитом прошел валидацию на основании того, что он находится в многопланетной системе? Знаю систему Kepler-154 (KOI-435), но там внешний кандидат так и остался в статусе кандидата (по крайней мере, в Экзопланетном архиве НАСА).

Думаю, таких примеров должно быть несколько. Из того, что удалось вспомнить быстро, можно привести пример системы HIP 41378 с пятью планетами, три из которых были открыты по единственному транзиту, и они прошли валидацию задолго до определения их масс и периодов. Также можно вспомнить систему TRAPPIST-1 (правда, её планеты открыты не Кеплером), в которой у седьмой планеты h первоначально был найден всего один транзит, но её сразу признали настоящей планетой.

[Goodricke]

Студентка обнаружила 17 новых планет 

https://pogoda.mail.ru/news/40769337/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab6cf8

[Dayan]

Не планет, а планетных кандидатов. А во-вторых, студенты и раньше открывали новые кандидаты в данных Кеплера (и по многу). Видимо для кого-то это новость.

[Dayan]

В Архиве вышла довольно интересная статья, посвящённая исследованию динамической эволюции системы K2-19: Resonance in the K2-19 system is at odds with its high reported eccentricities.

Напомню, что представляет из себя эта система. Она была открыта в 2015 году в данных первой кампании K2.
Родительская звезда – поздний жёлтый карлик со светимостью около половины солнечной, возраст которого вероятно превосходит возраст Солнца.
Вокруг него обращается три транзитные планеты: два внешних нептуна b и с, имеющих радиусы около 7.0 и 4.1 R⊕ соответственно (их массы также известны, ~ 32.4 и ~ 10.8 M⊕, определены методами RV и TTV), и внутренняя горячая земля d, имеющая радиус ~ 1.11 R⊕.
Планеты b и c обращаются с периодами ~ 7.92 и ~ 11.90 суток, т.е. они близки к резонансу 3:2. Фотодинамический анализ наблюдательных данных показывает, что орбиты обеих планет имеют заметные эксцентриситеты (e_b ≈ 0.20, e_c ≈ 0.21), а направления на их перицентры из-за гравитационных взаимодействий почти совпадают.
Планета d имеет период ~ 2.51 суток.

Многие авторы, которые исследовали эту систему, писали, что высокие эксцентриситеты двух больших планет не совместимы с тем, что они находятся во взаимном орбитальном резонансе 3:2.

Обмен угловыми моментами между парой нептунов и внутренней землёй должен приводить к тому, что эксцентриситет орбиты d будет меняться в широких пределах от 0 до 0.28 с периодом около 750 лет. Внутренняя планета в свою очередь должна испытывать сильные приливы от родительской звезды, которые стремятся округлить орбиту (тут Ио со своей вулканической активностью и рядом не лежала ). Противостояние двух сил должно закончится тем, что "всего" менее чем за 500 млн лет период планеты d сократится до примерно 1 суток, когда, наконец, она выйдет из сильного взаимодействия с нептунами. Но системе по всем данным много миллиардов лет! Современная наблюдаемая конфигурация системы была бы возможна с натяжкой, если бы планета d "стартовала" с орбиты, пересекающей орбиту массивной планеты b. Но авторы предлагают другое решение – что в этой системе существует дополнительная планета, которая заметно влияет на периоды внешних планет, но остаётся неоткрытой из-за нетранзитной конфигурации, или из-за своих небольших размеров. Если между орбитами d и b поместить четвёртую планету с массой в несколько масс Земли, находящуюся в орбитальном резонансе 3:2 или 2:1 с планетой b, то это приводит к большей устойчивости всей системы в целом. В этом случае орбиты всех планет могут быть круговыми и более стабильными, в том числе и планеты d, а пара b и c таки действительно находится во взаимном резонансе.

Как отмечают авторы, имеющихся на сегодня данных недостаточно, чтобы можно было бы подтвердить или опровергнуть существование дополнительной планеты. Нужно больше разных наблюдений за системой. Но её детальный анализ уже по-видимому выявил более богатую динамику, чем считалось ранее.

На рисунке показана архитектура системы K2-19. Красными линиями обозначено положение двух внутренних орбитальных резонансов с планетой b, где может располагаться четвёртая планета. Более того, если предположить, что она находится в резонансе 2:1 с b, то соотношение её периода с планетой d окажется равным ~ 1.58, которое ненамного шире резонанса 3:2. В этом случае все четыре планеты оказываются связанными в цепочке орбитальных резонансов.

[Dayan]

В данных основной миссии Кеплера обнаружена планета размером с Землю. Пресс-релиз на сайте NASA: Earth-Size, Habitable Zone Planet Found Hidden in Early NASA Kepler Data.

В системе красного карлика Kepler-1649, у которого ранее был обнаружен аналог Венеры, теперь открыт аналог Земли!
Радиус Kepler-1649 c оценивается в ~ 1.06 R⊕, а её орбитальный период составляет 19.535 суток. Планета получает примерно 0.75 той энергии, что получает Земля от Солнца.
Как пишут авторы, на данный момент эта планета является наиболее подобной Земле из всех обнаруженных Кеплером.

Возможно, как отмечают авторы, в этой системе между планетами b и c есть ещё одна планета. Дело в том, что соотношение периодов известных планет очень близко к 9:4, а если между ними существует третья планета, её период будет соотноситься с периодом внутренней планеты как 2:3, а с периодом внешней как 3:2. В этом случае обе пары планет образуют цепочку орбитальных резонансов 9:6:4. Команда пыталась найти в данных Кеплера дополнительную планету, но безрезультатно. Эта третья планета может слишком мала, чтобы её можно было обнаружить в данных Кеплера, или орбитальный наклон делает её нетранзитной.

[николай теллалов]

её орбитальный период составляет 19.5 суток

напрягает однако

[Dayan]

напрягает однако

Почему же? Тем, что планета обращается вокруг красного карлика? У других потенциальных аналогов Земли такие периоды, для сравнения: у Тигардена c 11.4 суток, у TRAPPIST-1 e 6.1 суток, у Проксимы b 11.2 суток, у TOI-700 d 37.4 суток, у LHS 1140 b 24.7 суток.

Кстати, сравнительные размеры Kepler-1649 c и Земли:

[николай теллалов]

Почему же?

космонавигация там сложна и трудна будет

впрочем, как далеко от нас система?
я нашел два довольно разных значений - 70 пс и 1100 пс
какое из них верное?

[LV46]

Почему же?

Главное отличие от Земли - приливной захват.

У других потенциальных аналогов Земли такие периоды

Аналог Земли - это аналог, то есть почти копия с очень схожими характеристиками. То есть: период - год, звезда G2. +/- небольшой.
Те планеты, что Вы назвали - не аналоги Земли. Просто землеразмерные экзопланеты.

[Dayan]

впрочем, как далеко от нас система?
я нашел два довольно разных значений - 70 пс и 1100 пс
какое из них верное?

92.5 ± 0.5 пк (или около 302 световых лет) от нас.

Статья об открытии Kepler-1649 c: A Habitable-zone Earth-sized Planet Rescued from False Positive Status.

Главное отличие от Земли - приливной захват.

Про приливной захват ясно (неужели про это ещё кому-то неизвестно?).

Аналог Земли - это аналог, то есть почти копия с очень схожими характеристиками. То есть: период - год, звезда G2. +/- небольшой.
Те планеты, что Вы назвали - не аналоги Земли. Просто землеразмерные экзопланеты.

Среди тех, что я назвал есть и не землеразмерные. Например, LHS 1140 b имеет радиус 1.73 земного.
Нет такого определения, что землеподобные планеты должны быть именно у G2 плюс-минус звёзд и не быть захваченными в резонанс.
Под землеподобными обычно понимают планеты, на которых возможна жидкая вода (и, вероятно, условия для жизни), не более того. Вот, например, авторы открытия системы TRAPPIST-1 в своей статье называют землеподобными (Earth-like) планеты в этой системе:

The TRAPPIST-1 system is a compact analog of the inner solar system. It represents a unique opportunity to thoroughly characterise temperate Earth-like planets orbiting a much cooler and smaller star than the Sun, and notably to study the impact of tidal locking, tidal heating, stellar activity and an extended pre-main-sequence phase on their atmospheric properties.

Кроме того, в своих статьях некоторые астрономы землеподобными называют и возможные крупные спутники планет-гигантов, обращающиеся в зоне обитаемости звёзд. Ещё так иногда называют циркумбинарные планеты в общей зоне обитаемости тесных двойных звёзд, если они могут поддерживать условия для жидкой воды.

[LV46]

Нет такого определения, что землеподобные планеты должны быть именно у G2 плюс-минус звёзд и не быть захваченными в резонанс.

Если Вы говорите конкретно "аналог", то это и подразумевается. И G2 и большой период и масса и всё остальное максимально приближённое к Земным. Иначе - это уже не аналог, не?

Под землеподобными обычно понимают планеты, на которых возможна жидкая вода

Там, где возможна жидкая вода - это "в зоне обитаемости".

Вот, например, авторы открытия системы TRAPPIST-1 в своей статье называют землеподобными (Earth-like) планеты в этой системе:.....

Это проблема большинства, если не всех "экзопланетчиков" называть что-попало Earth-like (дословно: как Земля), так более хайпово звучит, при отсутствии обнаруженной хоть одной Earth-like планеты.

[Андрей Астрофизический]

космонавигация там сложна и трудна будет

Не труднее, чем в системе Земля-Луна.
А период обращения такой, для красных карликов вполне обычен и нормален.

Про приливной захват ясно (неужели про это ещё кому-то неизвестно?).

Ну вот кстати говоря. Время до приливного захвата зависит в том числе от массы центрального тела, а красные карлики намного менее массивны, чем звезды G-класса.
Так ли уж "очевидно", что данная конкретная планета находится в приливном захвате? Я бы усомнился. Это далеко не факт, по моему мнению. Жаль что для такого расчета нет точных методик.

[Dayan]

Нет такого определения, что землеподобные планеты должны быть именно у G2 плюс-минус звёзд и не быть захваченными в резонанс.

Если Вы говорите конкретно "аналог", то это и подразумевается. И G2 и большой период и масса и всё остальное максимально приближённое к Земным. Иначе - это уже не аналог, не?

Нет. Понятие аналога Земли не связано с типом родительской звезды и орбитальным периодом. В научной литературе таких требований нет.

Там, где возможна жидкая вода - это "в зоне обитаемости".

Для землеподобной планеты да, а в другом случае не обязательно. Жидкая вода возможна и вне зоны обитаемости, как, например, на Европе подо льдом.

Это проблема большинства, если не всех "экзопланетчиков" называть что-попало Earth-like (дословно: как Земля), так более хайпово звучит, при отсутствии обнаруженной хоть одной Earth-like планеты.

Для экзопланетчиков это не является какой-то проблемой и хайпом, это вам так кажется. Что касается потенциально землеподобных планет (или, используя синоним, аналогичных Земле), то их обнаружено уже много.

[Dayan]

Ну вот кстати говоря. Время до приливного захвата зависит в том числе от массы центрального тела, а красные карлики намного менее массивны, чем звезды G-класса.
Так ли уж "очевидно", что данная конкретная планета находится в приливном захвате? Я бы усомнился. Это далеко не факт, по моему мнению. Жаль что для такого расчета нет точных методик.

Есть такие расчёты (к сожалению, у меня нет сил сейчас искать – попробуйте сами сделать это), и они показывают, что планеты с околоземной массой в зоне обитаемости любых красных карликов очень "быстро" (менее, чем за 1–2 млрд лет) становятся приливно запертыми.

[Андрей Астрофизический]

Это проблема большинства, если не всех "экзопланетчиков" называть что-попало

Это объективный факт экзо-планетологии на данный момент, отсутствие устоявшейся общепринятой классификации с ясными четко очерченными границами. Вместо них термины разные, и границы между ними размытые, кто как хочет так и называет... В некотором смысле да, при некоторых прикладных задачах (попытаться это все классифицировать) - это может становиться проблемой)
Но вообще это НЕ проблема. Это здорово что планеты такие разные. Вероятно, очень много интересного еще будет при дальнейшем их изучении.
Наука об экзопланетах сейчас в том состоянии, в котором была география примерно в 17-м веке. А вы тут бранитесь по поводу того, что недостаточно точно нанесены на глобус, берега еще не открытой Австралии.
 

Есть такие расчёты (к сожалению, у меня нет сил сейчас искать – попробуйте сами сделать это)

Расчеты то есть. Я их знаю. В моих ресурсах и формулы расчета записаны, и в программный код переведены 
Я сказал, что нет точных методик. Просто методики есть, и насколько помню, и если ничего не путаю, для землеподобных планет у красных карликов они дают погрешность результата около +/- пол-порядка. Ну, т.е. может быть и 500 млн. лет, а может 8 млрд. Все это в пределах погрешности от двух миллиардов. Потому и говорю - не факт... А если там другие планеты относительно рядом. И свой вклад в приливные взаимодействия вносят, толкая планету к резонансам отличным от 1:1 со звездой, то... ой совсем не факт.