Открытия и исследования экзопланет

[Андрей Курилов]

Видимая раздутость многих особо горячих планет может быть вызвана именно этим механизмом. Фактически, мы видим не планету в состоянии гидростатического равновесия, а планету + протяженные непрозрачные газовые потоки от нее/к ней.

Очень интересно. Вот где собака может быть зарыта. Т.е. микросатурнов с плотностью меньше, чем у воды и массой суперземли, может и не существовать на самом деле.

[vsf]

Что-то все равно сомнительно, что эти эффекты имеют большое значение. Было бы такое частым в мире экзопланет, то тогда бы эти эффекты непосредственно можно было обнаружить через анализ транзитной формы кривой.

Про потемнение лимба звезды писали, про несферичность звезды писали, про фазовые кривые тоже писали. Умеют отличать транзитную планету от частично транзитной. Даже писали про гравитационное линзирование при транзитах, а про несферичную форму экзопланет вроде никаких исследований не было.

[Dayan]

Тогда бы форма транзита отличалась от симметричной наподобие того, что происходит в системе KIC12557548. И трансмиссионный спектр подобного эффекта показал бы очень большую разницу в глубинах транзита на разных длинах волн. Разве у горячего юпитера HD209458b такая радикальная разница в глубине транзита на разных длинах волн, ну кроме как в линии H-альфа, наблюдается? Нигде не видел подобного вывода.
Большинство же газовых суперземель находятся в зоне умеренных температур - на довольно широких орбитах (как Kepler-87c, Kepler-11f, Kepler-138d и т.д.), их транзитные размеры более, чем в десять раз меньше размера их сферы Хилла, так что приведённое Викой исследование их не затрагивает.

[vika vorobyeva]

В исследовании Бисикало со товарищи речь, конечно, шла не о всех горячих юпитерах, а об экстремально горячих юпитерах, близких к заполнению своей полости Роша (типа WASP-12 b). Даже у Осириса (HD 209458 b) атмосфера замкнутая или квазизамкнутая, и газовые потоки наблюдаются только в линиях (т.е. прозрачны в видимом свете). Но рыхлыми (с очень большим радиусом и, соответственно, с очень низкой средней плотностью) являются как раз очень нагретые ГЮ (во всяком случае в подавляющем большинстве), для которых эффект несферичности надо учитывать.
Планеты системы Kepler-11 тут ни коим боком - они далеки от заполнения своей полости Роша, и звездный ветер в их окрестностях не такой плотный, как непосредственно рядом со звездой.

[torque_xtr]

Тогда верно ли, что для планет с открытыми оболочками глубины транзитов в линиях поглощения и в далеком УФ должны быть гораздо больше, чем в видимом диапазоне, и скорее всего, переменными? Если да, то по разности и величине переменности можно определять темп потери массы, ее тип (летит ли только водород, или в линиях CO тоже аблюдается глубокий транзит, и потеря гидродинамическая) и, соответственно, турбулентность околопланетного окружения...

[Searcher16]

На зарубежном форуме идентифицирована неизвестная система из презентации :

[vsf]

В Неваде прошли успешные наземные испытания будущего космического телескопа со звездным экраном. Подробнее.
http://za-neptunie.livejournal.com/18444.html

[vika vorobyeva]

Проведена трансмиссионная спектроскопия очень теплого гиганта WASP-80 b:
http://arxiv.org/pdf/1406.3261.pdf

Большой коллектив (25 человек) японских астрономов навалился на эту планету всем скопом. Глубину транзитов в зависимости от длины волны измеряли на инструменте SIRIUS ИК-телескопа IRSF, на 188-сантиметровом телескопе обсерватории Окаяма, на 50-сантиметровом телескопе MITSuME. Отнаблюдали 5 транзитов на 3 или 4 различных волнах каждый. Полученные данные сравнивали с тремя моделями атмосферы: атмосфера солнечного химического состава, плотные облака (плоский спектр) и атмосфера солнечного химического состава с высотной дымкой.
В принципе, все три модели неплохо описывают полученные экспериментальные данные, и ни одна не описывает их на отлично. Иначе говоря, полученной точности измерений еще не хватает, чтобы выбрать какой-нибудь один вариант.
Но лучше всего данные описывает модель с солнечным составом, высотной дымкой из толинов и температурой на терминаторе планеты 600К (отличие экспериментальных данных от модели 0.92 сигма). Модель с температурой 800К, с солнечным химическим составом атмосферы и без дымки отличается от данных на 1.3 сигма, а модель с плотными облаками - на 1.1 сигма.

WASP-80 b интересна тем, что это довольно прохладный транзитный гигант у сравнительно яркой звезды. Эффективная температура планеты оценивается в 800К (при альбедо 0.1), при высоком альбедо она может быть существенно ниже. Авторы считают, что, поскольку при температурах ниже 1000К термохимическое равновесие в атмосферах ГЮ между метаном и угарным газом смещается в сторону метана, а метан фотохимически разрушается с образованием толиновой дымки, то очень теплые (600-900К) гиганты должны быть затянуты толиновой дымкой. В принципе, полученные данные этому не противоречат.

Авторы даже попытались вычислить концентрацию частиц аэрозолей в атмосфере WASP-80 b. Приняв средний размер частиц в 0.04 мкм (типичная величина для дымки в атмосфере Титана), они получили 10⁴ частиц в кубическом сантиметре. Все это, конечно, пока вилами на воде, но работа ведется в правильном направлении

[vsf]

http://za-neptunie.livejournal.com/19608.html

Собрал вместе сведения о планетных системах с числом планет шесть или выше. На всякий случай добавил системы с неподтвержденными планетами (Глизе 581 и HD 40307). Возможно пропустил какие-то еще системы или планеты, поэтому рад услышать по этому поводу замечания, чтобы внести поправку в схему и таблицу.

[Searcher16]

У меня получилась другая статистика (см. ниже).
Думаю, по транзитным неподтвержденным планетам нужно вводить среднюю достоверность : этот метод точнее лучевого. Насчет планет у GJ 667 C до сих пор так и не вышла статья с подробным анализом, сигналы их выглядят достаточно хорошо, как и у HD 10180 i. Средняя (или даже высокая) достоверность и у новых газовых гигантов у GJ 876: 15-дневный сторонняя группа выловила, применяя обычные методы. Насчет 28-дневного сигнала у HD 40307 (она же GJ 2046) я ничего судить не могу, т.к. не видел его синусоиду. И я бы снес неподтвердившиеся кандидаты у GJ 2046,  GJ 581 и внешнюю у HD 32564.
Kepler-271 в моем списке нет : это "распределенная" система.

[vsf]

У меня получилась другая статистика (см. ниже).

Спасибо, что указали, что KOI-435 сейчас это Кеплер-154. Поправил на схеме.

Думаю, по транзитным неподтвержденным планетам нужно вводить среднюю достоверность : этот метод точнее лучевого. Насчет планет у GJ 667 C до сих пор так и не вышла статья с подробным анализом, сигналы их выглядят достаточно хорошо, как и у HD 10180 i. Средняя (или даже высокая) достоверность и у новых газовых гигантов у GJ 876: 15-дневный сторонняя группа выловила, применяя обычные методы. Насчет 28-дневного сигнала у HD 40307 (она же GJ 2046) я ничего судить не могу, т.к. не видел его синусоиду. И я бы снес неподтвердившиеся кандидаты у GJ 2046,  GJ 581 и внешнюю у HD 32564.

Хорошие доводы, но это достаточно спорный момент, поэтому пока менять не буду.

Kepler-271 в моем списке нет : это "распределенная" система.

А почему не стали включать в число пятипланеток? Вроде по KOI-каталогу там пять планет значится.

Вообще преобладание планет Кеплера просто гигантское среди таких систем, особенно если не учитывать сомнительные планеты Туоми. Очень жаль, что PLATO сразу не утвердили, так бы уже в 2017 году бы запустили.


P.S. Поменял статус у неподтвержденных планет Глизе 667С на низкую достоверность. Тут явная ошибка. Странно, что из этих систем только для этой есть звездные компаньоны. Может не случайно?

[Searcher16]

А почему не стали включать в число пятипланеток? Вроде по KOI-каталогу там пять планет значится.

А вот почему: http://arxiv.org/pdf/1312.4958v1.pdf

[vsf]

Спасибо, вспомнил такой случай. Правда у какой звезды какие планеты обращаются до сих пор не определили.

[vsf]

http://za-neptunie.livejournal.com/20629.html

Предпоследний запуск спутников созвездия BRITE. В следующем месяце будет последний.

[Dayan]

Две интересные работы появились сегодня в Архиве препринтов: Carbon and oxygen abundances in stellar populations и 18 Sco: a solar twin rich in refractory and neutron-capture elements. Implications for chemical tagging.
Эти работы не посвящены непосредственно открытию или исследованию экзопланет, но они интересны с точки зрения понимания формирования планет и их свойств, либо же с ограничениями на их поиски.

В первой статье приводятся результаты исследования, в котором показывается различие в количестве углерода и кислорода, а также их отношения для F и G звёзд главной последовательности (в солнечной окрестности) в зависимости от принадлежности этих звёзд к звёздному населению Галактики (гало, толстому диску, или тонкому диску). Были получены и исследованы спектры с высоким разрешением для 66 звёзд, имеющих металличности −1.6 < [Fe/H] < +0.4. Оказывается, что звёзды гало и звёзды толстого диска имеют примерно одинаковое соотношение [C/O], в то время как звёзды тонкого диска (к которому принадлежит и Солнце) демонстрируют более высокое отношение [C/O]. То есть, отношение углерода к кислороду в составе звёзд возрастает с их металличностью (о причинах, вызывающих эту диспропорцию, можно почитать в статье, здесь это не главное). Однако это соотношение не превышает 0.8 даже для самых богатых металлами звёзд. Авторы полагают, что даже максимальное соотношение углерода к кислороду 0.8 для звёзд исключает формирование углеродных планет в случае, если их протопланетные диски имеют такой же состав.

Во второй статье приводятся результаты исследования химсостава и физических параметров звезды 18 Скорпиона, которая считается одним из двойников Солнца. Авторы при помощи спектров высокого разрешения нашли, что эта звезда на 46±6 K горячее Солнца, её металличность составляет всего [Fe/H] = 0.054±0.005, а с помощью сейсмического анализа данных, что в 1.04±0.02 массивнее нашего светила. По положению 18 Скорпиона на диаграмме ГР определён её возраст в 2.9 млрд лет. Кроме этого, авторами работы проведён анализ её лучевых скоростей по итогам 59 ночей наблюдений на HARPS в период с мая 2004 и до февраля 2014 года. Единичная точность измерения составила от 1 до 2 м/с. К сожалению, признаков присутствия планет обнаружить не удалось, но зато на возможные планеты наложены ограничения: у звезды точно нет планет с минимальной массой как у Юпитера или выше, обращающихся с периодом короче 13 лет, исключены планеты субнептуновой массы (?) и периодами короче 7 дней. Исключены также звёздные компаньоны. И, как и в предыдущих работах, посвящённых 18 Скорпиона, выявлен 7.6-летний цикл хромосферной активности (против ~11 лет у Солнца).

На графике из первой статьи видна чёткая тенденция к увеличению отношения [C/O] с увеличением металличности (звёзды тонкого диска показаны чёрными кружками, звёзды гало - цветными кружками, звёзды толстого диска - квадратами).

[an]

в то время как звёзды тонкого диска (к которому принадлежит и Солнце)

Солнце к тонкому диску не принадлежит. Старовато для него.

[Olweg]

Принадлежность к подструктурам Галактики определяется орбитальным движением. 5 млрд.лет - не такой уж большой возраст для звезды.

[Ксавье]

Поддержу. Это действительно не так много

[Dayan]

в то время как звёзды тонкого диска (к которому принадлежит и Солнце)

Солнце к тонкому диску не принадлежит. Старовато для него.

Принадлежит. Почитайте что-нибудь про это.

[Dayan]

Новая статья в Архиве про презентацию очередной суперземли "в зоне обитаемости" от международной команды астрофизиков, вторым автором которой является всеми любимый Микко Туоми. GJ 832c: A super-earth in the habitable zone
GJ 832 - красный карлик M1V в 16 световых годах от Солнечной системы, у которого уже известна одна гигантская планета - аналог Юпитера на 10-летней орбите, только очень холодный. Новооткрытая планета, GJ 832c, имеет минимальную массу 5.4±1.0 массы Земли и совершает оборот вокруг звезды по умеренно эллиптической орбите (e = 0.18±0.13) с периодом 35.68±0.03 суток. GJ 832c получает столько же энергии на кв метр, сколько Земля от Солнца, но скорее всего эта планета похожа либо на супервенеру, либо же это нептун.