< Китайский луноход "Юйту-2" возобновил исследование обратной стороны Луны

Kepler-538 b: теплый мини-нептун с плотностью, близкой к земной

При радиусе 2.2 радиуса Земли масса планеты Kepler-538 b достигает 10.6 масс Земли, а эффективная температура – 380 К.

---

Владислава Ананьева

К настоящему времени открыто свыше 4 тысяч внесолнечных планет, и 3/4 из них имеет орбитальные периоды короче 50 земных суток. Это вызвано тем, что транзитный метод – самый продуктивный метод поиска экзопланет – наиболее чувствителен к самым близким к звезде планетам (вероятность транзитной конфигурации обратно пропорциональна расстоянию между планетой и звездой). Транзитных планет с орбитальными периодами свыше 50 суток известно очень мало, еще меньше известно долгопериодичных транзитных планет с измеренной массой (до открытия Kepler-538 b их было известно всего 10). Поэтому обнаружение каждой такой планеты вызывает повышенный интерес.

26 августа 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья про измерение массы транзитного мини-нептуна Kepler-538 b. Планета впервые была представлена в 2016 году как прошедшая статистическое подтверждение (валидацию). Ее орбитальный период достигает 81.74 земных суток, радиус близок к 2.2 радиусам Земли. Kepler-538 b вращается вокруг солнцеподобной звезды немного легче и тусклее Солнца, поэтому ее температурный режим довольно умеренный – эффективная температура в предположении альбедо, равного 0.3 (альбедо Земли), составляет ~380К (т.е. температурный режим является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры).

Поскольку планета вращается вокруг сравнительно яркой звезды (+11.27 видимой звездной величины), была надежда измерить ее массу методом лучевых скоростей. С этой целью авторы получили 83 замера лучевой скорости Kepler-538 с помощью спектрометра HARPS-N, а также воспользовались замерами, полученными другими авторами: 26 с помощью спектрографа HIRES и 2, полученными спектрографом TRES. Большое количество измерений позволило выявить слабый RV-сигнал, наводимый планетой. Полуамплитуда колебаний лучевой скорости звезды с периодом, равным орбитальному периоду Kepler-538 b, составила всего 1.69 ± 0.39 м/с – меньше погрешности единичного замера!

Таким образом, масса планеты оказалась равной 10.6 ± 2.5 масс Земли, что при радиусе 2.215 ^+0.040/_-0.034 радиуса Земли приводит к средней плотности 5.4 ± 1.3 г/куб.см. Эта плотность слишком низка для планеты железокаменного или даже чисто каменного состава, так что Kepler-538 b или включает в свой состав 25-50% льдов (преимущественного водяного льда), или окружена протяженной водородно-гелиевой атмосферой.

---