< НПО им. Лавочкина планирует отправить аппарат "Луна-25" на Восточный в августе 2021 года

LP 714-47 b: тяжелый нептун из пустыни горячих нептунов

Обнаружена планета массой 30.8 масс Земли и радиусом 4.7 радиусов Земли, вращающаяся вокруг красного карлика LP 714-47 (TOI-442) по 4-суточной орбите. Планета находится вблизи границы «пустыни горячих нептунов», происхождение которой до сих пор неизвестно.

---

Владислава Ананьева

Распределение короткопериодических планет «Кеплера» по радиусам, а планет, открытых методом лучевых скоростей – по массам, имеет явно выраженный бимодальный вид. Среди транзитных планет с периодами меньше 4 суток значительное количество имеют радиусы меньше 2 радиусов Земли или больше 10 радиусов Земли, но очень мало планет промежуточного размера. Среди короткопериодических RV-планет есть несколько с массами меньше 10 масс Земли, и очень много – с массой больше 0.6 масс Юпитера, но почти нет планет промежуточных масс. Эта статистическая особенность получила наименование «пустыни горячих нептунов».

Причина возникновения «пустыни горячих нептунов» до сих пор неизвестна. Предложено несколько гипотез (фотоиспарение атмосфер легких горячих планет, их быстрая миграция к звезде, и т.д.), но ни одна из них не объяснила все наблюдательные данные и не стала общепризнанной. Чтобы выяснить, какая из гипотез ближе к истине, необходимо изучать те редкие планеты, которые все же попадают в «пустыню».

4 ноября 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию тяжелого нептуна LP 714-47 b. По своим параметрам новая планета оказывается на границе «пустыни горячих нептунов» со стороны больших периодов.

Звезда LP 714-47 попала на 5 сектор TESS, т.е. наблюдалась с 15 ноября по 11 декабря 2018 года. После того, как на кривой блеска был обнаружен транзитный сигнал с периодом 4.052 земных суток и глубиной 5685 ± 134 ppm, соответствующий планете размерного класса нептунов, звезда получила альтернативное наименование TOI-442. Для измерения массы транзитного кандидата исследователи получили 33 замера лучевой скорости звезды с помощью спектрографа CARMENES, 19 – с помощью спектрографа ESPRESSO, 14 – HIRES и 6 замеров на PFS. Кроме того, чтобы исключить световое загрязнение кривой блеска LP 714-47 возможными близкими компаньонами или звездами фона, они дважды провели съемку с высоким разрешением ее ближайших окрестностей на телескопе Gemini.

LP 714-47 – одиночный красный карлик спектрального класса M0 V, удаленный от нас на 52.7 ± 0.1 пк. Его масса оценивается в 0.59 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.584 ± 0.016 солнечных радиусов, светимость составляет 7.5 ± 0.1% от солнечной. Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов – их в 2.6 раза больше, чем в составе Солнца. Низкий уровень хромосферной активности и медленное вращение говорят о зрелом возрасте в несколько миллиардов лет.

При радиусе 4.7 ± 0.3 радиусов Земли масса планеты LP 714-47 b достигает 30.8 ± 1.5 масс Земли, что приводит к средней плотности 1.7 ± 0.3 г/куб.см, т.е. перед нами – тяжелый нептун. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите с большой полуосью 0.0417 ± 0.0005 а.е. (~15.9 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.04 ± 0.02, ее эффективная температура оценивается в 700 ⁺¹⁹/_-24 К.

---