Открытия и исследования экзопланет

[Diman]

"Сообщается,  после анализа структуры планетной системы с помощью  алгоритма DYNAMITE, исследователи пришли к выводу, что планетную систеиу тау Кита можно описать следующим образом:

предполагается наличие  планет, три из которых точно совпадают с периодами трех ранее представленных кандидатов в планеты.
 Также предсказывается, по крайней мере, еще одна планета-кандидат с орбитальным периодом 270−470 дней в обитаемой зоне для тау Кита.

Основываясь на измеренных значениях msini подтвержденных планет,  оцениваются  возможные массы и природа обнаруженных и необнаруженных планет."

Интересно!

[Olweg]

Похоже, что-то там действительно есть В этот раз Микко Туоми в соавторах нет, что добавляет доверия к результатам.

[Shandrik]

Что касается внезвёздных планет - снимки звёзд на последней стадии эволюции - планетарных туманностей и сверхновых - показывают что в их облаке Оорта дохрена массивных объектов непонятной природы планетарной массы (а совсем не массы карликовых планет) обнаруживающих себя через испарение вещества.
Вот например

А ведь более 90% начальной массы Оорта улетает наружу.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,7437.msg1138725.html#msg1138725

[vika vorobyeva]

Представлены еще два горячих юпитера от SuperWASP, которых также наблюдала TESS, поэтому у них двойные названия:
https://arxiv.org/pdf/2010.15205.pdf

WASP-186 b (TOI-1494 b) – компактный и эксцентричный горячий юпитер, предположительно проходящий этап скругления орбиты после высокоэксцентричной миграции. Его масса 4.22 ± 0.18 масс Юпитера, радиус 1.11 ± 0.03 радиусов Юпитера, средняя плотность 2.88 ± 0.3 г/куб.см. Орбитальный период – 5.0268 суток, но поскольку родительская звезда горячая и яркая, эффективная температура получается довольно высокой – 1348 ± 23К. Видимо, из-за большой массы и гравитации планету и не раздуло. Эксцентриситет орбиты достигает 0.33 ± 0.01, расстояние между планетой и звездой за один оборот меняется вдвое – от 0.04 до 0.08 а.е.
Судя по параллаксу, система удалена от нас на 280 ± 3.4 пк.

WASP-187 b (TOI-1493 b) – классический "раздутый" горячий юпитер с массой 0.80 ± 0.09 масс Юпитера и радиусом 1.64 ± 0.05 радиусов Юпитера. Средняя плотность 0.169 ^+0.026/_-0.023 г/куб.см, эффективная температура 1726 ± 30К. Орбитальный период – 5.148 суток, орбита круговая. Звезда уже сошла с главной последовательности и бодро эволюционирует в красный гигант (радиус уже 2.83 ± 0.05 солнечных). Система удалена от нас на 375.5 ± 6.6 пк.

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве – еще один горячий юпитер, на этот раз у оранжевого карлика спектрального класса K5 HAT-P-68:
https://arxiv.org/pdf/2010.16026.pdf

Масса планеты 0.724 ± 0.043 масс Юпитера, радиус 1.072 ± 0.012 радиусов Юпитера, средняя плотность 0.73 ± 0.05 г/куб.см, эффективная температура 1028 ± 8К. Вращается по круговой орбите с периодом ~2.3 суток.
Звезда находится вблизи эклиптики, поэтому ни на один сектор TESS не попадает. В целом, обычный горячий юпитер, но из-за относительно небольшого размера звезды (радиус ~0.67 солнечных) его транзит получается достаточно глубоким – 2.7%.

[Alexrama]

 Вал сообщений о обитаемости KOI-3010.01, интересно чем он вызван?

[loky1109]

Вал сообщений о обитаемости KOI-3010.01, интересно чем он вызван?

Фосфин нашли, не иначе.

[an]

 внутренности богатых льдом планет: смесь льда и камня, а не слоистая структура

https://arxiv.org/abs/2011.00602

В архиве появилась любопытная статья о внутреннем строении ледяных планет.
Обычно оно представляется в виде ледяной мантии и ядра из металлов (элементов тяжелее гелия) образовавшегося в результате гравитационной дифференциации.
на основе экспериментальных данных  о взаимодействии льда и породы при высоком давлении, авторы представляют другой взгляд на строение недр таких планет.
Разделение внутренней части планеты на отдельные слои под действием силы тяжести происходит только в том случае, если внутренний материал расслоен (не смешивающийся). Смешивание или  расслоение материалов определяется термодинамическими свойствами компонентов, а именно их тенденцией к взаимодействию в зависимости от давления и температуры.
Внутренняя часть богатых льдом планет обычно моделируется как четырехслойный объект: железное ядро, покрытое каменистой мантией, окруженное ледяной оболочкой и в некоторых случаях покрытое газовой (обычно водородной и гелиевой) оболочкой

Но как обнаружилось из  экспериментальных данных, горные породы и лед останутся смешанными из-за смешиваемости при высоком давлении на большей части недр планеты (>99% по массе) для широкого диапазона планетарных масс.
И  лед и каменные породы  имеют тенденцию оставаться смешанными в течение миллиардов лет, а внутренняя структура отличается от простой слоистой структуры,

Это открытие может иметь значительные последствия для наблюдаемых свойств планет, ( а в Солнечной системе для Цереры)и его следует учитывать при характеристике экзопланет.

[SpaceEngineer]

А как же прямые измерения момента инерции Ганимеда, которые говорят о ярко выраженной концентрации массы в центре?

[an]

А как же прямые измерения момента инерции Ганимеда, которые говорят о ярко выраженной концентрации массы в центре?

Как состав ядра Ганимеда может помешать  ему иметь  большую массу? 

[Андрей Курилов]

А как же прямые измерения момента инерции Ганимеда, которые говорят о ярко выраженной концентрации массы в центре?

Я не вижу конкретных чисел для "широкого диапазона планетных масс". Вполне может быть, что Церера ещё не диффиренцирована, а Ганимед - уже.

[an]

Уточнение параметров у двух ранее известных планет у красных карликов и  открытие трех новых планет у оранжевых карликов

https://arxiv.org/abs/2011.08867

Открытые новые планеты:  HD 190007b  период 11,72 дня,  минимальная масса 16,46 ± 1,66 M земл; 
Звезда HD 190007, слегка богатая металлами активная карликовая звезда расстояние  = 12,7 пк (41,4 св.лет), сп. класс  K4


HD 216520b  орбитальный период 35,45 дня,   минимальная масса 10,26 ± 0,99 M земл.

HD 216520 c орбитальный период P = 154,43 дня. ,  минимальная масса 9,44 ± 1,63 M земл.

HD 216520  малометаллическая неактивная звезда  сп. класса  K0,


Для ранее зарегистрированных  планет у красных карликов уточнение характеристик:

HD 180617 b период обращения 105.91 дней,  минимальную массу 2.214 ± 1.05 M земл.

Звезда HD 180617 сп. класс M3,  расстояние от Земли 5,91 пк(19,2 св. лет)

GJ 686 b орбитальный период составляет 15,53 дня, минимальная масса - 6,624 ± 0,432 M земл.


звезда GJ 686 сп. класс M1, расстояние 8,16 пк(26,6 св. лет)

[petrovich1964]

А как же прямые измерения момента инерции Ганимеда, которые говорят о ярко выраженной концентрации массы в центре?

Если не трудно, и не лень, объясните, пожалуйста, как это вычислили? Мои знания ограничиваются тем, что учили в школе - всю массу планеты можно привязать к точке центра, и от этой точки считать силу притяжения от данной планеты. И ни о каком влиянии ядра не было и речи.

(кликните для показа/скрытия)

Когда то узнав, что соотношения орбит планет и спутников имеют общие числа. И не зная о орбитальных резонансах. Баловался с числами, брал массы, телесные углы на центральные тела. И, как мне показалось, увидел что спутники Сатурна можно разделить на две группы по соотношениям орбит. И решил, что это из за наличия у Сатурна массивного ядра, которое и "управляет" одной группой, а остальная оболочка другой. Не пинайте сильно.

[Set O. Lopata]

Если не трудно, и не лень, объясните, пожалуйста, как это вычислили? Мои знания ограничиваются тем, что учили в школе - всю массу планеты можно привязать к точке центра, и от этой точки считать силу притяжения от данной планеты. И ни о каком влиянии ядра не было и речи.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Момент_инерции#Безразмерные_моменты_инерции_планет_и_спутников

Большое значение для исследований внутренней структуры планет и их спутников имеют их безразмерные моменты инерции. Безразмерный момент инерции тела радиуса r и массы m равен отношению его момента инерции относительно оси вращения к моменту инерции материальной точки той же массы относительно неподвижной оси вращения, расположенной на расстоянии r (равному mr²). Эта величина отражает распределение массы по глубине. Одним из методов её измерения у планет и спутников является определение доплеровского смещения радиосигнала, передаваемого АМС, пролетающей около данной планеты или спутника. Для тонкостенной сферы безразмерный момент инерции равен 2/3 (~0,67), для однородного шара — 0,4, и вообще тем меньше, чем большая масса тела сосредоточена у его центра. Например, у Луны безразмерный момент инерции близок к 0,4 (равен 0,391), поэтому предполагают, что она относительно однородна, её плотность с глубиной меняется мало. Безразмерный момент инерции Земли меньше, чем у однородного шара (равен 0,335), что является аргументом в пользу существования у неё плотного ядра[5][6].

[vika vorobyeva]

В системе WASP-107 открыта вторая (не транзитная) планета с проективной массой 0.36 ± 0.04 масс Юпитера и орбитальным периодом 1088 ± 16 суток: https://arxiv.org/pdf/2011.13444.pdf

Авторы собирались уточнить массу легкого газового гиганта WASP-107 b, поскольку эта масса через шкалу высот влияет на форму модельных трансмиссионных спектров. Получили 57 замеров лучевой скорости звезды WASP-107 на HIRES. Оказалось, что масса WASP-107 b еще ниже, чем считалось ранее – не 38 ± 3 масс Земли, а 30.5 ± 1.7 масс Земли. При радиусе 0.96 радиусов Юпитера средняя плотность планеты оказывается равной 0.134 ^+0.015/_-0.013 г/куб.см. Нагрета она примерно до 770К.
Помимо колебаний, вызванных планетой b, в данных выявилось второе колебание с полуамплитудой 9.6 ± 1.1 м/с, вызываемое второй планетой – еще одним легким газовым гигантом WASP-107 c. Эксцентриситет орбиты внешней планеты достаточно приличный – 0.28 ± 0.07. Большую полуось не нашла и посчитала сама по 3-му закону Кеплера, получилось 1.87 а.е. Иначе говоря, температурный режим внешней планеты в среднем соответствует температурному режиму Юпитера.
Авторы недоумевают, как такая рыхлая планета, как WASP-107 b, вообще могла сформироваться. Масса ее ядра меньше 4.6 масс Земли, а скорее всего меньше 3.7 масс Земли. Как такое небольшое ядро умудрилось натянуть на себя столько водорода? Несколько страниц посвящено обсуждению разных предположений и моделей.

[an]

 В архиве препринтов опубликованы две любопытные  статьи.

В первой  из них сообщается о результатах поиска следов улетучивания гелия у планеты 55 Cnc e,  известной многопланетной системы  55 Рака.

https://arxiv.org/abs/2012.02198

Гелий не улетучивается из 55 Cnc e

Искали  ускользающий гелий с горячей суперземли 55 Cnc e, снимая с высоким разрешением спектры линии 1083 нм.
55 Cnc e не обнаруживают улетучивания  гелия вплоть до верхнего предела 90%, равного 250 ppm избыточного поглощения или 0,27 миллиангстрема при эквивалентной ширине. Это соответствует скорости потери массы менее ∼109 г / с,

Эта скорость заметно ниже предсказанной  даже для невероятно тонких водородно-гелиевых атмосфер с поверхностным давлением менее 100 микробар.
 Наряду с необнаружением улетучивания водорода в линии Лайман-альфа,  необнаружение гелия указывает на то, что 55 Cnc e  либо вообще не аккрецировала первичную атмосферу, либо потеряла свою первичную атмосферу вскоре после рассеяния газового диска.

55 Cnc e  горячая транзитная суперземля, обращающаяся вокруг своей звезды с периодом 17 часов и 41 минута, её средняя плотность в 11 г/куб.см. означает железокаменный состав. Масса 8.57 ± 0.64 масс Земли, радиус – 1.63 ± 0.16 земных радиусов.
Итак, скорее всего водород и гелий в её атмосфере отсутствуют, но не исключается её состав из угарного газа.

Во второй  статье сообщается,

https://arxiv.org/abs/2012.02273

возможно существует еще одна лакуна в размерах  малых планет.
Известна лакуна в размерах между суперземлями и мининептунами в радиусах между 1,5 - 2,0 земных, т. н.  разрыв Фултона.

В статье  сообщается о возможном наличии разрыва между размерами в 1,4 и 1,0 радиусами Земли.

Количество планет  начинает сильно уменьшаться с уменьшением радиуса ниже  1,4 радиуса Земли. Это подтверждает более ранние предположения  о том, что суперземли и мининептуны это планеты, которые, вероятно, образуются в протопланетных дисках содержащих газ.

  Новая популяция планет (земли и субземли), кажется, доминирует в размерах равных и ниже ~ 1 радиуса Земли. Эта закономерность наблюдается  у ультракороткопериодических планет.


Для объяснения этого явления выдвигается предположение, что планеты с радиусами в 1 земн. и меньше  образуются после того, как газовые диски рассеялись.
 Планеты с радиусами в 1 и меньше R земл. с более  длинными орбитальными  периодами, в настоящее время почти необнаружимы,только в отдельных случаях их можно наблюдать, и они можут быть истинными земными аналогами. Это симулирует  новые поиски.

[an]

Возможное первое обнаружение радиоизлучения от внесолнечной планеты.

https://arxiv.org/abs/2012.07926

В статье представляются результаты наблюдений проведённых с целью обнаружить радиоизлучения экзопланет у 55 Рака,  υ Андромеды и τ Волопаса.
Предварительные выводы дают основание полагать, что возможно зарегистрировано всплесковое радиоизлучение от планеты  у τ Волопаса.

τ Boo двойная звезда,  главный компонент которой желто -белый карлик спектрального класса F, его планета горячий юпитер обращающийся с периодом в 3,3 дня, и массой Msini = 3,9 юп.
Проверка возможных причин ложного срабатывания на радиоизлучение таковых не обнаружила.
 Возможное объяснение - радиоизлучение экзопланеты τ Boo b возникает через циклотронный мазерный механизм.
Это возможно только если экзопланета обладает магнитным полем, радиоизлучение даст возможность определить характеристики экзопланетного магнитного поля, сравнить его с полем например Юпитера, узнать физическое состояние недр экзопланеты.
Открываются новые перспективы в познании природы экзопланет.

Для окончательного подтверждения этого возможного первого обнаружения экзопланетного радиоизлучения необходимы дальнейшие наблюдения.

Некоторые намеки на радиоизлучение обнаружены так же и у υ Андромеды.

[Foma]

Тут стоит подчеркнуть, что наблюдения проводились на LOFAR'е в диапазоне 14-38 МГц. Как раз в этом декаметровом диапазоне светит Юпитер и должны бы светить экзопланеты-гиганты, но до сих пор инструменты достаточной чувствительности не занимались данной темой и какие-либо полезные данные по низкочастотному радиоизлучению экзопланет просто отсутствовали.
τ Волопаса LOFAR наблюдал 7 раз по 2-4 часа каждый. В 5 случаях ничего не увидели, в одном обнаружилось слегка переменное широкополосное излучение  и еще в одном - небольшой всплеск. Излучение имеет круговую поляризацию, а его динамический спектр напоминает спектр радиошума от Юпитера, так что вероятность экзопланетного происхождения весьма велика. При этом магнитное поле планеты можно оценить в 7-10 Гс (примерно как у Юпитера), а полную мощность излучения -  в 10^14...10¹⁶ Вт, что в 100000 раз больше, чем у Юпитера, и вполне объясняется чрезвычайной близостью планеты к звезде.
Проблема только в том, что похожий шум может создавать и второй компаньон системы - М-карлик на широкой орбите, но разрешения LOFAR недостаточно, чтобы отделить их друг от друга.

[Goodricke]

Астрономы нашли два необычных объекта, блуждающих по Галактике

Международная команда астрономов обнаружила экзотическую двойную систему, состоящую из двух молодых планетоподобных объектов, вращающихся вокруг друг друга на очень большом расстояния. Хотя они выглядят как гигантские экзопланеты, на самом деле эти внесолнечные миры формировались по тому же сценарию, что и наше Солнце.

Первый и более крупный ее компонент Oph 98 A превосходит Юпитер по массе в 15 раз, то есть находится почти точно на границе, отделяющей коричневые карлики от планет. Второй – Oph 98 B – лишь в 8 раз «тяжелее» Юпитера. Однако наиболее удивительным свойством этой и так необычной пары является расстояние, разделяющее коричневые карлики – 200 астрономических единиц, или примерно 5 расстояний от Солнца до Плутона.

https://in-space.ru/astronomy-nashli-dva-neobychnyh-obekta-bluzhdayushhih-po-galaktike/
https://arxiv.org/pdf/2011.08871.pdf
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uob-apo121620.php

[LV46]

радиоизлучение даст возможность определить характеристики экзопланетного магнитного поля, сравнить его с полем например Юпитера, узнать физическое состояние недр экзопланеты.

Ждём "супер-новостей" про экзотические недра. А то, про экзотические погоды уже надоело.