2 невероятно редкие экзопланеты могут дать нам представление о планете рядом с домом

Вокруг оранжевого карлика всего в 130 световых годах от Земли астрономы обнаружили неожиданное сокровище.

Около звезды вращаются не только три скалистых суперземных мира, но и еще две экзопланеты в системы почти невероятно редки в наших записях.

Эти два являются супер-Меркуриями, типом экзопланеты, которые настолько трудно обнаружить, что мы идентифицировали только восемь, включая новые открытия.

>Все пять экзопланет находятся слишком близко к своей звезде-хозяину для жизни, как мы знаем, это возможно, но открытие представляет собой лучшую лабораторию для изучения экзопланет супер-Меркурия – и самого Меркурия, прямо здесь, в Солнечной системе.

«Впервые мы обнаружили систему с двумя супермеркуриями», — говорит астрофизик Сусана Баррос из Института астрофизики и космических наук (IA) в Португалии. «Это позволяет нам получить подсказки о том, как образовались эти планеты, что может помочь нам исключить некоторые возможности».

Найти экзопланеты сложно, а найти маленькие еще сложнее. В настоящее время астрономы полагаются на два основных метода: метод транзита и метод лучевой скорости.

Для метода транзита астрономы будут искать очень слабые, регулярные провалы в свете звезды — признак орбитальная экзопланета, проходящая между нами и ею.

Метод лучевой скорости ищет изменения в длинах волн света, достигающего нас от звезды, когда она «качается» на месте, увлекаемая гравитационным притяжением орбитальной экзопланеты. .

Как вы понимаете, оба эти сигнала — прохождение и лучевая скорость — крошечные. Мы с большей вероятностью обнаружим более сильные сигналы, создаваемые более крупными экзопланетами.

Телескоп НАСА для поиска экзопланет TESS, использующий транзитный метод, впервые обнаружил две экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды HD 23472, несколько лет назад, а затем наблюдения подтвердили их присутствие. Также были обнаружены два других кандидата в экзопланеты.

Баррос и ее команда хотели поближе изучить систему HD 23472, потому что они пытались понять разницу в радиусе малых планет: загадочное отсутствие планет между 1,5 и 2 Земные радиусы. Две подтвержденные экзопланеты находились на большей стороне этого разрыва, а два кандидата — на меньшей.

Астрономы подозревают, что разница может заключаться в наличии или отсутствии атмосферы. Это можно сделать, вычислив плотность экзопланеты, если у вас есть данные о транзитной и лучевой скорости.

Данные о транзите, которые говорят вам, какая часть света звезды блокируется экзопланетой, могут дать вы его размер. Данные о лучевой скорости, которые говорят вам о гравитационном притяжении звезды со стороны экзопланеты, могут дать вам информацию о ее массе. Плотность можно рассчитать с помощью этих двух измерений.

Итак, в период с июля 2019 года по апрель 2021 года команда приступила к получению очень точных измерений лучевой скорости звезды с помощью спектрографа ESPRESSO на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории. . И они нашли свидетельства того, что рядом со звездой находится пятая экзопланета с меньшей массой, чем у Земли.

Затем, в октябре 2021 года, TESS зафиксировала транзитную сигнатуру этой пятой экзопланеты.

Команда обработала все цифры и охарактеризовала систему. От ближайшего к звезде к самому дальнему:

• HD 23472 d имеет период обращения 3,98 дня, радиус в 0,75 раза больше, чем у Земли, и массу, в 0,54 раза больше, чем у Земли.
• HD 23472 e, самое последнее открытие, имеет период 7,9 дня, 0,82 радиуса Земли и 0,76 массы Земли.
• HD 23472 f имеет период 12,16 дня и часы 1,13 радиуса Земли и 0,64 массы Земли.
• HD 23472 b имеет период обращения 17,67 дня и составляет 2,01 радиуса Земли и 8,42 массы Земли.
• HD 23472 c имеет период обращения 29,8 дня и составляет 1,85 массы Земли и 3,37 радиуса Земли.

Эти измерения дают плотности, сравнимые с земными, для трех внешних экзопланет и согласуются со значительными атмосферами.

Две внутренние экзопланеты, однако, имеют высокую плотность. Это говорит о том, что они могут быть похожи на Меркурий по составу, с большим ядром и небольшой мантией по сравнению с другими планетами.

Мы не знаем, почему Меркурий такой; возможно, он столкнулся с чем-то ранним в Солнечной системе, что буквально отбросило кучу материала, или что тепло Солнца испарило его часть.

Нахождение двух вместе предполагает, что один- такое событие, как столкновение, может быть маловероятным.

«Если столкновение, достаточно сильное, чтобы создать супер-Меркурий, уже очень маловероятно, два гигантских столкновения в одной и той же системе кажутся очень маловероятными», – объясняет Баррос.

p>

«Мы до сих пор не знаем, как образовались эти планеты, но похоже, что это связано с составом родительской звезды. Эта новая система может помочь нам это выяснить.»

Пока неясно есть ли у двух кандидатов в супермеркурии атмосферы; нам понадобится более мощный телескоп, чтобы выяснить это.

«Понимание того, как сформировались эти два супермеркурия, потребует дальнейшей характеристики состава этих планет», – говорит астроном IA Оливье Деманжон.

«Поскольку радиус этих планет меньше, чем у Земли, современные приборы не обладают достаточной чувствительностью для определения состава их поверхности или наличия и состава потенциальной атмосферы».

Учитывая количество больших телескопов, которые в настоящее время строятся, надеюсь, нам не придется долго ждать.

Исследование группы опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.