< КА «ЭкзоМарс-2020» проходит этап наземных испытаний во Франции

K2-100 b: испаряющийся горячий нептун в рассеянном скоплении Ясли

Измерена масса молодого горячего нептуна K2-100 b в рассеянном скоплении Ясли. Планета быстро теряет водород, через 2-5 млрд. лет ее размеры могут уменьшиться на четверть.

---

Владислава Ананьева

Теоретические модели планетообразования предсказывают, что наиболее существенные изменения в составе атмосфер и орбитальных параметрах планет происходят в первые сотни миллионов лет их эволюции. Для проверки этих моделей необходимо наблюдать планеты в рассеянных звездных скоплениях, возраст которых хорошо известен. «Кеплер» в рамках расширенной миссии K2 обнаружил несколько транзитных планет в рассеянных скоплениях, в частности, в рассеянном скоплении Ясли (M44) возрастом 750 млн. лет.

13 сентября 2019 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная измерению массы горячего нептуна K2-100 b, вращающегося вокруг молодой солнцеподобной звезды из скопления Ясли. Звезда K2-100 (EPIC 211990866) наблюдалась в рамках 5 и 18 кампаний миссии K2. Это молодая (возраст 750 ± 7 млн. лет) быстро вращающаяся звезда спектрального класса G0 V массой 1.15 ± 0.05 солнечных масс и радиусом 1.24 ± 0.05 солнечных радиусов. Ее кривая блеска демонстрировала транзитный сигнал с периодом 1.6739 земных суток и глубиной около 800 ppm, соответствующий планете с радиусом около 3.9 земных. Звезда прошла процедуру валидации в 2017 году, когда вероятность не планетной природы транзитного сигнала оценили в 0.36%. Однако окончательным подтверждением планетной природы K2-100 b стала регистрация колебаний лучевой скорости звезды с тем же периодом, что был у транзитного кандидата.

Массу планеты измерили с помощью спектрографа HARPS-N, установленного на 3.58-метровом национальном телескопе Галилео в Ла Пальма, Испания. Авторы получили 78 замеров лучевой скорости K2-100, из которых 5 было отброшено из-за низкого отношения сигнал/шум. Дело осложнялось сильной хромосферной активностью звезды, что привело к заметной «зашумленности» данных и большим погрешностям.

Массу горячего нептуна K2-100 b оценили в 21.8 ± 6.2 масс Земли, что при радиусе 3.88 ± 0.16 радиусов Земли приводит к средней плотности 2.04 ± 0.66 г/куб.см. Эффективная температура планеты достигает 1841 ± 41К. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии ~5.2 звездных радиусов и теряет массу с темпом 10¹¹-10¹² г/с. Через 5 млрд. лет ее радиус может уменьшиться на четверть, а доля водорода составит всего 0.1-0.7% полной массы планеты. В случае же, если истинная масса K2-100 b меньше 18 масс Земли, планета уже через 2 млрд. лет может полностью потерять свою первичную атмосферу. 

Источник: https://arxiv.org/pdf/1909.05252.pdf

---