Получены самые точные данные экзопланеты размером с Нептун

Международная группа астрономов получила невероятно точные данные экзопланеты K2-263b, размер которой сопоставим с размером Нептуна. Была измерена не только периодическая скорость, скорость ее вращения, но и масса космического объекта.

Замечательные открытия экзопланет, сделанные миссиями Kepler и K2, позволили астрономам начать собирать воедино историю Земли и понять, как и почему она отличается от своих разнообразных экзопланетарных «кузенов». Две все еще выдающиеся загадки включают в себя различия между образованием и эволюцией каменистых и не каменистых малых планет, а также разрывы в размерах у очень небольшого количества экзопланет размером примерно в два радиуса Земли (планеты с меньшими радиусами могут быть каменистыми или подобным Земле по своему составу). Чтобы оценить состав экзопланеты, необходима ее плотность, требующая измерения как массы, так и размера. При этом радиус может быть оценен по форме кривой транзита планеты, поскольку он блокирует свет своей звезды-хозяина, а определить массу труднее. Однако для того, чтобы расширить возникающую картину, требуются точные данные и точные массы для большего числа планет, похожих по размеру на Землю.

Экзопланетарная миссия К2 — это обновленная версия миссии «Кеплер». В период их действия, было обнаружено тысячи экзопланет, выявлено их необыкновенное разнообразие и популяция. Примечательно, что К2 чувствителен в обнаружении только короткопериодных планет (он обнаружил только несколько планет с периодами более 40 дней). Так экзопланета K2-263b вращается вокруг звезды, менее массивной, чем Солнце (0,86 солнечной массы), и расположена на расстоянии 536 световых лет от Земли, что измерено новым спутником Gaia. Эта экзопланета имеет радиус 2,41 радиуса Земли (с погрешностью 5%). Астрономы CfA Мария Лопес-Моралес, Дейв Шарбонно, Рафаэль Хейвуд, Джон Джонсон, Дейв Лэтэм, Дэвид Филлипс и Димитр Сасселов и их коллеги использовали высокоточный спектрометр HARPS-N на телескопическом «Национале Галилео» в Ла-Пальма (Испания) для измерения периодической скорости экзопланеты, скорости ее вращения и получения ее массы.

Измерения скорости HARPS-N были поразительно точными — примерно до одиннадцати миль в час (скорость медленного велосипедиста). Из деталей орбиты ученые получили массу экзопланеты 14,8 массы Земли и, следовательно, ее плотность — около 5,6 г на кубический сантиметр (для сравнения, плотность воды составляет один грамм на кубический сантиметр, а средняя плотность скал на Земле составляет 5,51 грамма на кубический сантиметр).

Ученые пришли к выводу, что K2-263b, скорее всего, содержит эквивалентное количество льдов по сравнению со скалами, что примерно соответствует современным представлениям о формировании планет и относительном содержании в околозвездной туманности элементов структурного блока, таких как железо, никель, магний, кремний, кислород, углерод и азот.