Суперземля с ультракоротким периодом и еще одна планета у красного карлика GJ 806 (TOI-4481)
Категория: ЭкзопланетыУ близкого (12 пк) красного карлика GJ 806 обнаружена планета массой 1.9 масс Земли, радиусом 1.33 радиусов Земли и орбитальным периодом 0.926 суток, и не транзитная планета с минимальной массой 5.8 масс Земли и орбитальным периодом 6.64 суток.
Владислава Ананьева
Подавляющее большинство звезд в окрестностях Солнца являются красными карликами. Планетные системы красных карликов, как правило, включают небольшие планеты – мини-нептуны и суперземли, нередко находящиеся на короткопериодических орбитах. Среди них встречаются и планеты с орбитальными периодами меньше 1 суток, которые называют планетами с ультракороткими периодами. Поскольку вероятность транзитной конфигурации для планет с ультракороткими периодами достаточно велика, обычно их обнаруживают транзитным методом, а затем подтверждают методом лучевых скоростей.
18 января 2023 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию планеты с ультракоротким периодом у красного карлика GJ 806 (TOI-4481). Планета была обнаружена TESS на 15 секторе, затем повторно наблюдалась на 41 секторе. После стандартной процедуры валидации авторы измерили массу транзитной планеты методом лучевых скоростей, попутно обнаружив в системе еще одну (а может, и две) не транзитные планеты.
GJ 806 – красный карлик спектрального класса M1.5 V, удаленный от нас на 12.064 ± 0.002 пк. Его масса оценивается в 0.413 ± 0.011 солнечных масс, радиус – в 0.414 ± 0.004 солнечных радиуса, светимость в 38.5 раз меньше солнечной. Звезда отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их в 1.9 раза меньше, чем в составе Солнца. Возраст GJ 806 очень неуверенно оценивается в 1-8 млрд. лет.
Кривая блеска звезды демонстрирует транзитный сигнал с периодом 0.92632 суток и глубиной, соответствующей планете с радиусом 1.33 ± 0.023 радиуса Земли. Чтобы измерить массу планеты, авторы получили 67 замеров лучевой скорости GJ 806 на спектрографе CARMENES со средней погрешностью единичного измерения 1.5 м/с, 37 замеров с помощью MAROON-X со средней погрешностью единичного измерения 0.4 м/с и 86 замеров на HIRES со средней погрешностью 2.4 м/с. Лучевая скорость звезды продемонстрировала два колебания с периодами 13.6 и 6.64 суток и полуамплитудой3.55 и 4.1 м/с, соответственно. Только после удаления этих сигналов на периодограмме проявился пик с периодом 0.926 суток, соответствующий транзитной планете. Масса GJ 806 b оказалась равной 1.90 ± 0.17 масс Земли, что приводит к средней плотности 4.40 ± 0.45 г/куб.см. Эта средняя плотность слишком низка, чтобы планета оказалась железокаменной, скорее всего, она содержит 0.1-1% воды в виде пара и закритического флюида. GJ 806 b вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.0141±0.0003 а.е. (7.3 звездных радиусов), ее эффективная температура достигает 940 ± 10 К.
- Планета GJ 806 b (показана красным кружком) на плоскости «Масса – Радиус» среди других транзитных планет с измеренной массой. Желтыми точками показаны планеты у красных карликов, серыми точками – планеты у более горячих звезд. Вертикальная розовая полоса соответствует планете GJ 806 c, чей радиус остался неизвестным. Цветные линии показывают модельные соотношения масса-радиус для планет различного химического состава.
Поскольку 6.64-суточный RV-сигнал является когерентным и не сопровождается никакими признаками звездной активности, авторы сочли, что он вызывается не транзитной планетой с минимальной (m sin i) массой 5.8 ± 0.3 масс Земли. GJ 806 c вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.0523 ± 0.0011 а.е. (~27.1 звездных радиусов), ее эффективная температура составляет 490 ± 5 К. Пока не известно, является ли эта планета суперземлей или мини-нептуном.
Природа 13.6-суточного RV-сигнала пока не ясна. Авторы не могут ни доказать его планетную природу, ни надежно связать его с проявлениями звездной активности. Если этот сигнал вызывается еще одной планетой, то ее минимальная масса составит 8.5 ± 0.5 масс Земли, а эффективная температура – 385 ± 4 К.
Авторы отмечают, что суперземля GJ 806 b будет прекрасной целью для JWST, причем как для трансмиссионной, так и для эмиссионной спектроскопии.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2301.06873.pdf