< На поверхности МКС обнаружены следы морского планктона

Два транзитных горячих юпитера из созвездия Льва: WASP-104 b и WASP-106 b

Самый успешный наземный транзитный обзор SuperWASP объявил об открытии еще двух транзитных планет-гигантов на 1.75-дневной и 9.3-дневной орбитах.

---

Владислава Ананьева

Изучение транзитных горячих юпитеров с орбитальными периодами больше 5 суток позволяет определить механизм, по которому горячие юпитеры образуются. По современным представлениям, планеты-гиганты формируются за снеговой линией, в той области протопланетного диска, где из-за падения температуры водяной пар конденсируется в ледяные пылинки, из-за чего плотность пыли скачком возрастает в несколько раз. В Солнечной системе снеговая линия расположена на расстоянии ~2.7 а.е. от Солнца. Однако наблюдения показывают, что часть планет-гигантов находится очень близко к своим звездам. Каким образом они там оказались?

Согласно одной из гипотез, планеты-гиганты мигрируют внутрь системы за счет гравитационного взаимодействия с протопланетным диском. Эта гипотеза предсказывает, что горячие юпитеры должны оказываться на круговых орбитах, мало наклоненных к экватору своей звезды.

Согласно другой гипотезе, планеты-гиганты в результате планет-планетного рассеяния или взаимодействия со звездой-компаньоном по механизму Козаи сначала оказываются на высокоэксцентричных орбитах, а потом эти орбиты постепенно скругляются приливными силами. По этой второй гипотезе горячие юпитеры должны оказываться на резко наклоненных к экватору звезды орбитах с заметным эксцентриситетом. 

Наблюдения транзитных горячих юпитеров свидетельствуют в пользу обеих гипотез: орбиты примерно 2/3 планет этого типа мало наклонены к звездному экватору, зато оставшаяся треть находится на резко наклоненных (вплоть до полярных и ретроградных) орбитах.

Дело осложняется тем, что орбиты короткопериодических планет (с периодами короче 3-4 земных суток) достаточно быстро скругляются приливными силами, замывая первоначальный эксцентриситет. Однако для планет с периодом больше ~5 суток «характерное время скругления» оказывается больше возраста изучаемых планет и даже Вселенной в целом. Именно поэтому изучение эксцентриситетов и наклонений орбит планет-гигантов с периодами больше 5 суток помогает понять происхождение горячих юпитеров.

7 августа 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась статья европейских астрономов из обзора SuperWASP, посвященная открытию двух новых транзитных горячих юпитеров WASP-104 b и WASP-106 b. Орбитальный период первой из них, WASP-104 b, составляет всего 1.755 земных суток, так что ее круговая орбита никого не удивила. Однако орбитальный период второй планеты (WASP-106 b) оказался равным 9.29 земных суток, но и ее орбита оказалась чрезвычайно близкой к круговой. Если наклон плоскости орбиты WASP-106 b к звездному экватору тоже окажется мал, это будет веским свидетельством в пользу гипотезы об образовании этой планеты путем миграции в протопланетном диске.

Итак, WASP-104 удалена от нас на 143 ± 10 пк. Это солнцеподобная звезда спектрального класса G8 V, чья масса оценивается в 1.076 ± 0.049 солнечных масс, а радиус – в 0.963 ± 0.027 солнечных радиусов. Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов – их в 2.1 раза больше, чем в составе Солнца.

Масса планеты WASP-104 b составляет 1.27 ± 0.05 масс Юпитера, радиус – 1.14 ± 0.04 радиуса Юпитера, что приводит к средней плотности 1.15 ± 0.09 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.0292 ± 0.0005 а.е. (~6.5 звездных радиусов), ее эффективная температура (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону) оценивается в 1516 ± 39К.

Звезда WASP-106 оказывается несколько массивнее, ярче и горячее Солнца, ее спектральный класс F9. Масса звезды составляет 1.192 ± 0.054 солнечных масс, радиус – 1.393 ^+0.048/_-0.028 солнечных радиусов. Система удалена от нас на 283 ± 21 пк.

Масса планеты WASP-106 b достигает 1.925 ± 0.076 масс Юпитера, радиус равен 1.085 ^+0.046/_-0.028 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 2.00 ^+0.15/_-0.21 г/куб.см. Гигант вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.0917 ± 0.0014 а.е. (~14.2 звездных радиусов), ее эффективная температура оценивается в 1140 ± 29К.

Интересно, что обе планеты, несмотря на существенный нагрев со стороны близких звезд, оказываются не «раздутыми», их средняя плотность превышает плотность воды. Возможно, это говорит о значительной доле тяжелых элементов в их составе.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1408.0887.pdf

---