< "ЭкзоМарс" прислал первые снимки на пути к Марсу

Kepler-167 e: первый транзитный аналог Юпитера

В четырехпланетной системе Kepler-167 самая внешняя транзитная планета имеет температурный режим Юпитера.

---

Владислава Ананьева

Юпитер – крупнейшая и самая массивная планета Солнечной системы. Считается, что Юпитер играл исключительную роль в динамической эволюции Солнечной системы на ранних этапах ее существования, заметно повлияв на формирование планет земного типа. Изучение внесолнечных аналогов Юпитера необходимо для понимания роли случайности и закономерности в строении Солнечной системы и полезно для поисков внеземной жизни.

К настоящему моменту известно около двух десятков аналогов Юпитера. Большинство из них открыто методом измерения лучевых скоростей родительских звезд, еще часть – методом гравитационного микролинзирования. Распространенность аналогов Юпитера у солнцеподобных (FGK) звезд по данным микролинзовых обзоров оценивается в ~3%, хотя недавно была предложена и другая оценка – 6.1 ^+2.8/_-1.6 %. Конечно, точные значения распространенности зависят от конкретного определения понятия «аналог Юпитера».

К сожалению, для транзитного метода, с помощью которого к настоящему моменту открыто большинство внесолнечных планет, аналоги Юпитера практически недоступны. Геометрическая вероятность транзитной конфигурации уменьшается пропорционально расстоянию между планетой и звездой, от орбитального периода она зависит как P^-5/3. Так, для горячего юпитера на 3-суточной орбите эта вероятность оказывается в 16 тысяч раз выше, чем для планеты на 1000-суточной орбите. Обнаружить транзит аналога Юпитера – большая удача, и «Кеплеру» она улыбнулась. 

В 2014 году научному сообществу была представлена 4-планетная система KOI-490, в дальнейшем получившая наименование Kepler-167, самая внешняя планета в которой выглядела транзитным аналогом Юпитера. 2 марта 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная валидации и уточнению параметров этой системы. Если в 2014 году планетная природа была подтверждена только для двух внутренних планет, а две внешние оставались в статусе транзитных кандидатов, то авторы свежей статьи статистически подтвердили все четыре планеты и точно определили орбитальный период самой внешней из них.

Kepler-167 (KOI-490, KIC 3239945) – оранжевый карлик спектрального класса K3 V или K4 V. Его масса оценивается в 0.77 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.726 ± 0.018 солнечных радиусов, светимость составляет примерно 27% от солнечной. Возраст звезды достаточно неуверенно оценивается в 3.3 ^+5.8/_-0.8 млрд. лет, она удалена от нас на 330 ± 10 пк.

На расстоянии 2.1 угловых секунд (~ 700 а.е. в проекции на небесную сферу) от Kepler-167 расположен тусклый звездный компаньон – красный карлик с массой около 0.2 солнечных. Скорее всего, звезды физически связаны и образуют двойную систему, однако пока не исключено и то, что компаньон является звездой фона (т.е. расположен ближе или дальше Kepler-167). 

Кривая блеска Kepler-167 демонстрирует четыре транзитных сигнала, три из которых соответствуют планетам земного типа на близких к звезде орбитах, а четвертый – аналогу Юпитера. Из-за тусклости родительской звезды (ее видимая звездная величина +14.3) измерение масс планет методом измерения лучевых скоростей сильно затруднено. Однако авторы статьи провели тщательную процедуру валидации – т.е. исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал. Даже для третьей, самой ненадежной планеты Kepler-167 d вероятность планетной природы в 475 раз больше вероятности ложного открытия, планетная природа остальных кандидатов установлена еще надежней.

---