Аналог Солнца с тройной резонансной цепочкой экзопланет – открытие у TOI-7510
Группа астрономов под руководством Хосе-Мануэля Альменары из Женевской обсерватории объявила о подтверждении третьей транзитной планеты в системе звезды TOI-7510 и о том, что все 3 тела находятся вблизи конфигурации цепочки резонансов Лапласа. Сообщение базируется на анализе данных космических телескопов TESS и CHEOPS, наземного спектрографа CORALIE и фотометрии с телескопа ASTEP; препринт работы выложен на arXiv.
Система TOI-7510 представляет собой аналог Солнца возрастом примерно 3 млрд лет. Масса звезды оценивается в 1,053 массы Солнца, радиус — 1,03 радиуса Солнца, расстояние до Земли около 799 световых лет.
Тройная цепочка экзопланет у TOI-7510
Ранее в этой системе были зафиксированы 2 транзитные планеты. При этом необычно большие колебания моментов транзита у одной из них натолкнули исследователей на предположение о третьем теле. Последовавшее наблюдение подтвердило присутствие дополнительного объекта.
Читайте по теме: разрушительная звёздная буря на красном карлике: угроза для жизни на экзопланетах
Орбитальные периоды новой тройки составляют приблизительно 11,5, 22,6 и 48,9 дней, что близко к соотношению 4:2:1 и соответствует типичной цепочке резонансов Лапласа, известных по спутникам Юпитера Ио, Европе и Ганимеду. Такое расположение обусловливает сильные взаимные гравитационные взаимодействия между планетами и вызывает заметные вариации времени транзита (TTV), позволившие авторам работы оценить массы и орбитальную архитектуру системы.
Физические параметры найденных планет делают систему особенно интересной для изучения формирования гигантских планет в компактных конфигурациях. Измеренные радиусы составляют примерно 0,65, 0,96 и 0,94 радиуса Юпитера, массы, полученные с помощью фотодинамического моделирования, лежат в пределах 0,057, 0,41 и 0,6 массы Юпитера. Все три орбиты укладываются в большую полуось не более 0,267 астрономической единицы, равновесные температуры планет находятся в диапазоне от ~540 до ~880 Кельвина, что ставит их в категорию теплых экзогигантов.
Интерес к экзопланетам у аналога Солнца
Особое внимание авторы уделяют самой внутренней планете, радиус и масса которой создают набор признаков, соответствующих понятию «суперпухлое» тело: низкая плотность, обширная газовая оболочка из водорода и гелия, а также сравнительно небольшой гравитационный потенциал на поверхности. Такие объекты бросают вызов моделям образования и эволюции гигантов, поскольку удержание легкой оболочки при высоких температурах требует учета ранней истории миграции, потерь атмосферы и возможного накопления газовой мантии в поздних стадиях формирования.
Найденная архитектура заставляет пересмотреть ряд общепринятых представлений о происхождении компактных систем гигантов. Тесное расположение планет указывает на сценарии сильной миграции из внешних частей протопланетного диска и на роль орбитальных резонансов в стабилизации таких систем. Механизмы приливного захвата и взаимодействия с диском могли привести к остановке миграции именно в резонансной конфигурации, после чего сохранение взаимных резонансов обеспечило долговременную динамическую устойчивость. Одновременно низкие эксцентриситеты и малые взаимные наклонения, полученные в моделях, согласуются со мягким вариантом миграции через дисковую среду.
Аналог Солнца продолжат исследовать
С практической точки зрения система TOI-7510 стала приоритетной целью для дальнейших наблюдений. Наборы транзитных временных вариаций дают возможность уточнить массы планет и проверить динамическую устойчивость цепочки; спектроскопические и мультидлинноволновые наблюдения позволят искать признаки атмосферных компонентов, облачных покрытий и следов потери легкой атмосферы у суперпухлого тела.
Будущие миссии и инструменты, в числе которых JWST, наземные гигантские телескопы класса ELT и профильные спектрометры обработки атмосферы планет, способны получить спектры в инфракрасном диапазоне и выделить молекулярные характеристики.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что планета-«родитель» Луны оказалась ближайшей соседкой Земли: ученые уточнили происхождение спутника
