[250x]При радиусе 2.35 радиусов Земли планета Kepler-10 c имеет массу 17.2 ± 1.9 масс Земли, что говорит о ее преимущественно железокаменном составе. Планетная система Kepler-10 – одна из первых, обнаруженных космическим телескопом им. Кеплера. Она включает в себя две транзитные планеты с периодами 0.8375 и 45.3 земных суток, внутренняя из которых (Kepler-10 b) явилась первой планетой земного типа, открытой Кеплером (в 2011 году). При радиусе ~1.4 радиуса Земли масса Kepler-10 b, определенная методом измерения лучевых скоростей родительской звезды с помощью спектрографа HIRES, составила 4.56 ± 1.3 земных масс. Это приводило к средней плотности 8.8 +2/-3 г/куб.см., что, в свою очередь, означало железокаменный состав этой планеты. Kepler-10 b вращается вокруг своей звезды на расстоянии всего 3.5 звездных радиусов и делает один оборот примерно за 20 часов 6 минут, ее эффективная температура (в предположении нулевого альбедо и эффективного переноса тепла на ночную сторону) достигает 2169 +96/-44 К.
[150x]Планетная природа внешнего кандидата три года назад была подтверждена статистическими методами, путем исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал и приводить к ложному открытию. Массу планеты Kepler-10 c тогда измерить не удалось, был получен только верхний предел – 20 масс Земли.
Чтобы уточнить параметры обеих планет в этой системе, были проведены интенсивные наблюдения звезды Kepler-10 на 3.57-метровом Национальном телескопе Галилео (TNG) с помощью спектрографа Северный HARPS. С начала наблюдений в августе 2012 года было получено 148 замеров лучевой скорости Kepler-10 с погрешностью единичного замера 1.5-2 м/сек. Эти наблюдения позволили существенно уточнить массу внутренней планеты и определить массу внешней.
И вот тут исследователей ожидал сюрприз. Масса планеты Kepler-10 c оказалась равной 17.2 ± 1.9 масс Земли, т.е. сравнимой с массой Нептуна. При этом ее радиус составил 2.35 +0.09/-0.04 радиуса Земли, что приводит к средней плотности 7.1 ± 1 г/куб.см! Это делает Kepler-10 c одной из самых тяжелых планет земного типа, известных на данный момент. При этом планета Kepler-10 c нагрета весьма умеренно – ее эффективная температура (в предположении нулевого альбедо) оценивается в 584 +50/-17 К. Помимо железа и силикатов в состав Kepler-10 c должно входить также от 5 до 20% летучих (скорее всего, воды).
Интересно, что Kepler-10 c – не единственная массивная планета земного типа, обнаруженная Кеплером. Так, близкими свойствами обладает планета Kepler-131 b (масса 16.1 ± 3.5 масс Земли, радиус 2.4 ± 0.2 радиусов Земли, орбитальный период ~16 суток).
- [600x441]
- Планеты с радиусами меньше 4 радиусов Земли, для которых масса известна с точностью выше 30%, на плоскости «масса-радиус». Планеты, чьи массы определены методом лучевых скоростей, показаны кружками (планеты системы Kepler-10 – квадратами). Планеты, чьи массы определены методом тайминга транзитов, показаны треугольниками. Также показаны линии равной плотности и теоретические зависимости масса-радиус для чисто железных, чисто каменных и чисто водных планет.
Открытие массивных железокаменных планет, равно как и очень «рыхлых» маломассивных газовых планет, демонстрирует удивительное разнообразие планетных систем.
Источник: http://arxiv.org/pdf/1405.7881.pdf
Перевод: Владислава Ананьева http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...edf2f8d5a7ec761081b2a5b1d39e4a