К2-138

Звезда в созвездии Водолея
К2-138

Экзопланетная система K2-138 в представлении художника
Данные наблюдений
Эпоха J2000       Равноденствие J2000
СозвездиеВодолей
прямое восхождение23 ч 15 м 47,76861 с [1]
Склонение−10° 50′ 58.8955″ [1]
Видимая звездная величина  (V)12.21 [2]
Характеристики
Эволюционная стадияОсновная последовательность
Спектральный типК1В [2]
Астрометрия
Радиальная скорость (R v )0,77 ± 0,49 [1]  км/с
Собственное движение (μ) РА: −1,080  мсд / год [1]
Дек.: −10,675  мсд / год [1]
Параллакс (π)4,9437 ± 0,0150  мсек. дуги [1]
Расстояние660 ± 2  св. лет
(202,3 ± 0,6  пк )
Подробности
Масса0,93 ± 0,06 [2]  М
Радиус0,86 ± 0,08 [2]  Р
Светимость~0,554 [3]  Л
Поверхностная гравитация (log  g )4,59 ± 0,07 [2]  сгс
Температура5378 ± 60 [2]  К
Металличность [Fe/H]+0,16 ± 0,04 [2]  декс
Возраст2.3+0,44
−0,36
[4]  Гир
Другие обозначения
EE-1, EPIC  245950175 , 2MASS J23154776-1050590
Ссылки на базы данных
СИМБАДданные

K2-138 , также обозначенный как EPIC 245950175 или EE-1 , [5] является большой ранней звездой главной последовательности K-типа с системой из по крайней мере 6 планет, обнаруженных гражданскими учеными . Четыре были обнаружены в первые два дня проекта Exoplanet Explorers на Zooniverse в начале апреля 2017 года, а еще две были обнаружены в ходе дальнейшего анализа. Система находится примерно в 660 световых годах (200 парсеков ) от нас в созвездии Водолея , в рамках кампании K2 12 .

Планетная система

K2-138 примечателен большим количеством планет, все из которых были найдены усилиями гражданских ученых. Они обозначены K2-138b , c , d , e , f и g в порядке от их родительской звезды. Первые пять были подтверждены Кристиансеном и др., в то время как K2-138g был отмечен как вероятный кандидат. Однако, поскольку было только два транзита, K2-138g не мог быть подтвержден. Была вероятность, что два транзита для этого кандидата были от двух отдельных долгопериодических планет. [2] K2-138g был подтвержден последующими исследованиями в 2019 и 2021 годах. [4] [6]

Все шесть планет относятся к категориям суперземли и мини-нептуна с радиусами от 1,6 R 🜨 до 3,3 R 🜨 . Внешние пять, включая K2-138g, вероятно, являются небольшими газообразными мирами без твердой поверхности. Однако меньшая K2-138b может быть каменистой. Массы планет изначально были неизвестны, поскольку данные для K2-138 не имели достаточно высокого отношения сигнал/шум для анализа вариации времени транзита (TTV). Однако космический телескоп Spitzer может быть в состоянии точно обнаружить TTV и привести к расчету масс планет. Планеты от b до f, как прогнозируется, вызывают TTV порядка 2,5–7,1 минут для прогнозируемых масс от 4 M E до 7 M E . [2]

Пять подтвержденных планет K2-138 находятся очень близко к родительской звезде и образуют непрерывную цепь резонансов около 3:2 . Их орбитальные периоды варьируются от 2,35 до 12,76 дней, а шестая планета вращается гораздо дальше с периодом около 41 дня. K2-138b, c, d, e и f заблокированы в нескольких цепях резонансов трех тел, что свойственно лишь нескольким системам, включая TRAPPIST-1 и Kepler-80 . Как и первая, K2-138 может показать конечный результат медленной внутренней миграции диска. [2]

Наблюдения Spitzer за K2-138g были объявлены на заседании AAS № 233. iPoster показывает обновленный радиус K2-138g 3,7 R 🜨 , что делает его крупнейшей планетой в системе. Этот результат был предварительным [7] [8] до его подтверждения в феврале 2021 года. [6]

Группа астрономов собрала 215 спектров за 79 ночей с помощью инструмента HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе ESO . С помощью байесовского анализа фотометрии K2 и лучевых скоростей ( RV ) HARPS группа смогла ограничить массу планеты b до e. Объемные плотности планет варьируются от земной плотности для планеты b до нептуноподобной плотности для планеты e. Массы и плотности ограничивают состав планет. У них, вероятно, есть каменистые ядра и значительный атмосферный слой, состоящий из летучих веществ. Для планет f и g эта группа смогла ограничить верхний предел массы до 8,7 и 25,5 масс Земли. [4]

В статье Акуньи и др. изучалось содержание воды в системе K2-138, предполагая, что летучий слой состоит из воды в паровой и сверхкритической фазах. [9] Они обнаружили, что планета b имеет верхнюю долю массы воды 0,7% и является планетой с низким содержанием летучих веществ. Планета b могла образоваться с толстой водной атмосферой, которая была сдута XUV -излучением, исходящим от родительской звезды. Этот процесс называется фотоиспарением .

Планета f, возможно, самая богатая водой планета в системе, с верхней долей массы воды 66%. Радиус планеты g больше, чем у планеты с богатым водой составом, и исследователи приходят к выводу, что планета g имеет атмосферу, богатую водородом и гелием , и в этом случае верхняя доля массы летучих веществ будет составлять всего 5%. Все планеты системы, вероятно, имеют менее массивное ядро ​​по сравнению с Землей. [9]

K2-138 был выбран в качестве цели ЕКА в первом Объявлении о возможности (AO-1) Программы миссии CHEOPS , которая была запущена в декабре 2019 года. В течение 87,6 орбит космический аппарат будет регистрировать транзиты для измерения TTV планет. [10] K2-138 может стать эталонной системой для сравнения масс RV и TTV. Система также является хорошим кандидатом для поиска коорбитальных тел , которые, как прогнозируется, существуют и будут стабильными в резонансных цепных системах, таких как K2-138. [4]

Планетная система K2-138 [4]
Компаньон
(в порядке от звезды)
МассаБольшая полуось
( AU )
Орбитальный период
( дни )
ЭксцентриситетНаклонРадиус
б3,1 ± 1,1  М 🜨0,033 85+0,000 23
−0,000 29
2,353 09 ± 0,000 22<0,188787.2+1,2
−1,0
°
1.510+0,110
−0,084
 Р 🜨
с6.3+1,1
−1,2
 М 🜨
0,044 61+0,000 30
−0,000 38
3.560 04+0,000 12
−0,000 11
<0,191788,1 ± 0,7 °2.299+0,120
−0,087
 Р 🜨
г7.9+1,4
−1,3
 М 🜨
0,058 93+0,000 40
−0,000 50
5,404 79 ± 0,000 21<0,144189,0 ± 0,6 °2.390+0,104
−0,084
 Р 🜨
е13,0 ± 2,0  М 🜨0,078 20+0,000 53
−0,000 66
8.261 46+0,000 21
−0,000 22
<0,182988,6 ± 0,3 °3.390+0,156
−0,110
 Р 🜨
ф<8,69  млн 🜨0,104 47+0,000 70
−0,000 88
12.757 58+0,000 50
−0,000 48
<0,209888,8 ± 0,2 °2.904+0,164
−0,111
 Р 🜨
г<25.47  М 🜨0,231 09+0,001 54
−0,001 96
41.967 97+0,008 43
−0,007 25
<0,225689.4+0,4
−0,3
°
3.013+0,303
−0,251
 Р 🜨
Экзопланетная система K2-138 (концепция художника)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Vallenari, A.; et al. (коллаборация Gaia) (2023). "Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties". Астрономия и астрофизика . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode :2023A&A...674A...1G. doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID  244398875. Запись Gaia DR3 для этого источника на VizieR .
  2. ^ abcdefghij Кристиансен, Джесси Л.; Кроссфилд, Ян Дж. М.; Баренцен, Герт; Линтотт, Крис Дж.; Барклай, Томас; Симмонс, Брук Д.; Петигура, Эрик; Шлидер, Джошуа Э.; Перевязка, Кортни Д.; Вандербург, Эндрю; Чарди, Дэвид Р.; Аллен, Кэмпбелл; Макмастер, Адам; Миллер, Грант; Вельдтуис, Мартин; Аллен, Сара; Вольфенбаргер, Зак; Кокс, Брайан; Земиро, Юлия; Ховард, Эндрю В.; Ливингстон, Джон; Синукофф, Эван; Катрон, Тимоти; Грей, Эндрю; Куш, Джошуа Дж. Э.; Терентьев Иван; Вейлс, Мартин; Кристиансен, Мартти Х. (11 января 2018 г.). «Система K2-138: почти резонансная цепь из пяти субнептуновых планет, обнаруженная гражданскими учеными». The Astronomical Journal . 155 (2): 57. arXiv : 1801.03874 . Bibcode :2018AJ....155... 57C. doi : 10.3847/1538-3881/aa9be0 . ISSN  1538-3881. S2CID  52971376.
  3. ^ "HEC: Exoplanets Calculator - Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo". Архивировано из оригинала 2019-09-05 . Получено 2018-02-10 .
  4. ^ abcde Лопес, штат Калифорния; Баррос, SCC; Сантерн, А.; Делей, М.; Адибекян В.; Альменара, Ж.-М.; Армстронг, диджей; Брюггер, Б.; Баррадо, Д.; Бэйлисс, Д.; Бойсе, И.; Бономо, AS; Буши, Ф.; Браун, DJA; Карли, Э.; Деманжон, О.; Дюмуск, X.; Диас, РФ; Фариа, Япония; Фигейра, П.; Фокселл, Э.; Джайлз, Х.; Эбрар, Г.; Ходжатпанах, С.; Кирк, Дж.; Лилло-Бокс, Дж.; Ловис, К.; Мусис, О.; да Нобрега, HJ; Нильсен, Л.Д.; Нил, Джей-Джей; Осборн, HP; Пепе, Ф.; Поллакко, Д.; Сантос, NC; Соуза, SG; Удри, S.; Виган, A.; Уитли, PJ (2019-11-01). "Характеристика экзопланет в самой длинной известной резонансной цепи: система K2-138, наблюдаемая HARPS". Астрономия & Астрофизика . 631 : A90. arXiv : 1909.13527 . Bibcode : 2019A&A...631A..90L. doi : 10.1051/0004-6361/201936267. ISSN  0004-6361. S2CID  203593804.
  5. ^ «Зоониверс».
  6. ^ аб Харградус-Ульман, Кевин К.; Кристиансен, Джесси Л.; Чарди, Дэвид Р.; Кроссфилд, Ян Дж. М.; Перевязка, Кортни Д.; Ливингстон, Джон Х.; Волк, Кэтрин; Агол, Эрик; Барклай, Томас; Баренцен, Герт; Беннеке, Бьёрн; Горджиан, Варужан; Кристиансен, Мартти Х. (2021), «K2-138 g: Spitzer обнаружил шестую планету для системы гражданской науки», The Astronomical Journal , 161 (5): 219, arXiv : 2102.08978 , Bibcode : 2021AJ....161 ..219H, doi : 10.3847/1538-3881/abeab0 , S2CID  231951815
  7. ^ Хардегри-Ульман, Кевин; Кристиансен, Джесси (январь 2019 г.). «K2-138 g: Spitzer Spots a Sixth Sub-Neptune for the Citizen Science System». Тезисы заседания Американского астрономического общества № 233. 233 : 164.07. Bibcode : 2019AAS...23316407H.
  8. ^ "AAS - iPosterSessions.com". aas233-aas.ipostersessions.com . Получено 16.11.2019 .
  9. ^ ab Acuña, L.; Lopez, TA; Morel, T.; Deleuil, M.; Mousis, O.; Aguichine, A.; Marcq, E.; Santerne, A. (2022-04-01). "Тенденции содержания воды в K2-138 и других маломассивных многопланетных системах". Астрономия и астрофизика . 660 : A102. arXiv : 2201.11532 . Bibcode : 2022A&A...660A.102A. doi : 10.1051/0004-6361/202142374 . ISSN  0004-6361.
  10. ^ "Программы AO-1 - Программа гостевых наблюдателей CHEOPS - Космос". www.cosmos.esa.int . Получено 11 ноября 2019 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=K2-138&oldid=1187564149"