Две небольшие планеты у звезды GJ 1002, обе в обитаемой зоне
Категория: ЭкзопланетыМетодом лучевых скоростей открыты две планеты с минимальными массами 1.08 и 1.36 масс Земли, вращающиеся вокруг близкого (4.85 пк) красного карлика GJ 1002. Инсоляция на обеих планетах оценивается в 0.67 и 0.257 земных. Внутренняя планета находится в консервативной обитаемой зоне, внешняя – на ее краю.
Владислава Ананьева
Развитие наблюдательной техники – в частности, увеличение точности спектрографов, – позволило обнаруживать планеты все меньших масс. Если первые открытые экзопланеты были газовыми гигантами, то к настоящему моменту количество планет с массами меньше 2 масс Земли приближается к семи десяткам. Большинство из них имеет короткие орбитальные периоды и очень горячи, но постепенно растет и количество умеренно нагретых планет малых масс, в том числе находящихся в обитаемой зоне своих родительских звезд. Самой известной из таких планет стала Проксима b, вращающаяся вокруг ближайшей к Солнцу звезды.
15 декабря 2022 года в архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двух планет у близкого красного карлика GJ 1002. Обе планеты обнаружены методом лучевых скоростей с помощью спектрографов CARMENES и ESPRESSO.
GJ 1002 (LHS 2, G 158-27, NLTT 248) – красный карлик спектрального класса M5.5 V, удаленный от нас на 4.846 ± 0.001 пк. Его масса оценивается в 0.12 ± 0.01 солнечных масс, радиус – в 0.137 ± 0.005 солнечных радиусов, светимость в ~711 раз меньше солнечной. Низкий уровень активности звезды и очень медленное вращение говорят о зрелом возрасте, превышающем возраст Проксимы Центавра (эти звезды очень похожи).
Несмотря на близость, в видимых лучах GJ 1002 довольно тусклая (+13.84), но гораздо более яркая в инфракрасном диапазоне (+8.32 в полосе J). В 2017-2019 годах авторы статьи получили 86 замеров лучевой скорости GJ 1002 с помощью визуального канала спектрографа CARMENES, а в 2019-2021 годах – 53 замера с помощью спектрографа ESPRESSO. Одновременно они попытались измерить период вращения звезды – колебания лучевой скорости, связанные с вращением, могут имитировать наличие планет. Период вращения GJ 1002 оказался равным 126 ± 15 суток.
Лучевая скорость GJ 1002 продемонстрировала два когерентных колебания с периодами 10.35 ± 0.03 и 21.20 ± 0.01 суток, не сопровождающиеся никакими признаками звездной активности. Достоверность обоих колебаний росла с увеличением количества измерений. Авторы пришли к выводу, что оба колебания вызваны наличием планет.
Проективная (минимальная, m sin i) масса GJ 1002 b оценивается в 1.08 ± 0.13 масс Земли. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (формально эксцентриситет равен 0.064 +0.096/-0.047, но совместим с нулем) на среднем расстоянии 0.0457 ± 0.0013 а.е. Ее инсоляция оценивается в 0.67 ± 0.04 земной, другими словами, температурный режим планеты является промежуточным между температурными режимами Земли и Марса, она попадает в середину обитаемой зоны.
Минимальная масса GJ 1002 c немного больше – 1.36 ± 0.17 масс Земли. Вторая планета также вращается по близкой к круговой орбите (формально определенный эксцентриситет равен 0.046 +0.078/-0.035) с большой полуосью 0.074 ± 0.002 а.е. Ее инсоляция составляет 0.257 ± 0.015 земной, т.е. температурный режим соответствует внутреннему краю главного пояса астероидов. GJ 1002 c располагается вблизи внешнего края обитаемой зоны.
Авторы изучили кривую блеска GJ 1002, полученную TESS, но не нашли признаков транзитов планеты b. Скорее всего, обе планеты в этой системе не являются транзитными. Однако система находится достаточно близко к Солнцу, чтобы планеты были разрешены, и их спектры получены с помощью инструментов следующего поколения, например, RISTRETTO, который будет установлен на VLT, и еще более мощного инструмента ANDES, который будет установлен на ELT.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2212.07332.pdf