< Инженеры НАСА близки к восстановлению работы бура марсохода Curiosity

WASP-151 b, WASP-153 b, WASP-156 b: три новые планеты очерчивают «пустыню субсатурнов»

Обзор SuperWASP объявил об открытии трех транзитных планет, одна из которых лежит на верхней границе «пустыни субсатурнов», а другая попадает в промежуточную область между «сатурнами» и «нептунами».

---

Владислава Ананьева

В распределении внесолнечных планет по массам и размерам есть так называемая «пустыня субсатурнов» – недостаток планет, чьи свойства являются промежуточными между свойствами газовых гигантов (как Юпитер и Сатурн в Солнечной системе) и нептунов. Пустыня субсатурнов видна и в распределении по массам планет, обнаруженных методом измерения лучевых скоростей родительских звезд, и в распределении по размерам транзитных планет, обнаруженных космическим телескопом им. Кеплера. Происхождение этой «пустыни» пока не ясно – возможно, планет промежуточного типа просто мало образуется, а возможно, легкие газовые гиганты из-за сильного нагрева (а «Кеплер» обнаруживает преимущественно планеты, близкие к своим звездам) теряют значительную долю водорода и гелия и превращаются в «нептуны».

Чтобы лучше очертить «пустыню субсатурнов» и понять ее природу, надо изучать планеты, лежащие внутри нее или по ее границам. Планеты «Кеплера», как правило, вращаются вокруг тусклых звезд, что сильно затрудняет измерение их массы. Более результативными здесь оказываются наземные транзитные обзоры, ведущие поиск транзитных планет у сравнительно ярких звезд, для которых возможно одновременно определить и радиус, и массу (а значит, и среднюю плотность).

18 октября 2017 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию трех транзитных планет обзором SuperWASP. Две новые планеты являются горячими сатурнами, еще одна попадает в «пустыню субсатурнов». Родительские звезды всех трех планет прошли стандартную процедуру валидации, позже массы планет были измерены методом измерения лучевых скоростей с помощью спектрографов SOPHIE и CORALIE. 

Одна из звезд (WASP-151) попала на 12-ю наблюдательную площадку расширенной миссии K2 под именем EPIC 246441449, так что для этой звезды получена фотометрия очень высокого качества.

WASP-151 – солнцеподобная звезда спектрального класса G1 V, удаленная от нас на 480 ± 75 пк. Ее масса оценивается в 1.08 ± 0.08 солнечных масс, радиус – в 1.14 ± 0.03 солнечных радиусов. Звезда отличается зрелым возрастом в 5.1 ± 1.3 млрд. лет.

WASP-151 b – горячий сатурн массой 0.31 ± 0.04 масс Юпитера и радиусом 1.13 ± 0.03 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.293 ± 0.04 г/куб.см, типичной для планет этого класса. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (e < 0.003) на расстоянии 0.055 ± 0.001 а.е. (~10.34 ± 0.2 звездных радиусов) и делает один оборот за 4.53347 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается авторами открытия в 1270 ± 20К. Доля тяжелых элементов в составе WASP-151 b не превышает 2% – перед нами типичный легкий газовый гигант.

WASP-153 – слегка проэволюционировавшая звезда спектрального класса G0, удаленная от нас на 430 ± 35 пк. При массе 1.34 ± 0.09 солнечных масс ее радиус достигает 1.73 ± 0.10 солнечных радиусов. По всей видимости, звезда недавно сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. WASP-153 отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 2.2 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст звезды оценивается в 4.0 ± 0.8 млрд. лет.

Масса планеты WASP-153 b достигает 0.39 ± 0.02 масс Юпитера, что при радиусе 1.55 ± 0.10 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 0.146 ± 0.027 г/куб.см. Большая «раздутость» WASP-153 b относительно WASP-151 b обусловлена более высоким уровнем нагрева – эффективная температура WASP-153 b достигает 1700 ± 40К. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (e < 0.009) на среднем расстоянии 0.048 ± 0.001 а.е. (~6 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.33261 земных суток.

Наиболее интересной планетой из трех является, безусловно, WASP-156 b. При массе 0.128 ± 0.010 масс Юпитера (41 ± 3 масс Земли) радиус планеты составляет 0.51 ± 0.02 радиусов Юпитера, т.е. перед нами тяжелый нептун. Планета вращается вокруг своей звезды – оранжевого карлика спектрального класса K3 V – по близкой к круговой орбите (e < 0.007) на среднем расстоянии 0.0453 ± 0.0009 а.е. (~12.8 звездных радиусов), ее орбитальный период составляет 3.83617 земных суток. Эффективная температура планеты довольно умеренная – 970 ± 30К, средняя плотность – 1.33 ± 0.13 г/куб.см. Доля тяжелых элементов в составе WASP-156 b достигает 90%.

WASP-156 является на данный момент самой яркой звездой (ее видимая звездная величина +11.6), рядом с которой обнаружен тяжелый нептун. Она станет привлекательной целью для изучения свойств атмосферы тяжелого нептуна методами трансмиссионной спектроскопии.

---