Открыта землеразмерная планета у ультрахолодного карлика SPECULOOS-3

Владислава Ананьева В группу ультрахолодных карликов объединяют предельно маломассивные звезды и тяжелые коричневые карлики, т.е. объекты с массами от 0.07 до 0.10 солнечных и радиусами, близкими к радиусу Юпитера. Их эффективные температуры попадают в диапазон 2200-2850 К, а спектральные классы – от M6 до L2. Наиболее изученным представителем ультрахолодных карликов является звезда TRAPPIST-1, у которой известно семь транзитных планет. С целью поиска планет у ультрахолодных карликов был организован наземный транзитный обзор SPECULOOS (The Search for Planets Eclipsing Ultra-cool Stars = Поиск планет, затмевающих ультрахолодные звезды). SPECULOOS ищет планеты у 1650 маломассивных звезд, расположенных не далее 40 пк от Солнца, из которых примерно 900 относятся к ультрахолодным карликам. Пока удалось обнаружить только две системы – TRAPPIST-1 и LP 890-9, называемую также SPECULOOS-2. 15 мая 2024 года в журнале Nature была опубликована статья, посвященная открытию третьей системы у ультрахолодного карлика SPECULOOS-3 (LSPM J2049+3336). На кривой блеска звезды было обнаружено 18 транзитных событий с периодом 0.719 суток и глубиной, соответствующей землеразмерной планете. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал). Однако из-за тусклости родительской звезды массу планеты пока измерить не удалось. SPECULOOS-3 – красный карлик спектрального класса M6.5 V, удаленный от нас на 16.75 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.101 ± 0.002 солнечных масс, радиус – в 0.123 ± 0.002 солнечных радиусов, светимость в ~1200 раз меньше солнечной. Звезда отличается зрелым возрастом в 6.6 ^+1.8/_-2.4 млрд. лет. Радиус SPECULOOS-3 b составляет 0.977 ± 0.022 радиусов Земли. Планета вращается на расстоянии 0.00733 ± 0.00006 а.е. (12.8 ± 0.2 звездных радиусов), ее эффективная температура достигает 553 ± 8 К (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону). Предполагая, что планета является железокаменной, можно оценить ее массу в 0.93 ± 0.12 масс Земли. Она должна наводить на свою звезду колебания с полуамплитудой 3.1 ± 0.4 м/с, доступные для измерения с помощью современных инфракрасных спектрографов, например, MAROON-X. Скорее всего, масса SPECULOOS-3 b будет измерена в ближайшем будущем. При таких малых размерах и близости к звезде атмосфера SPECULOOS-3 b (если она вообще существует) должна состоять из тяжелых газов. В случае отсутствия атмосферы поверхность планеты должна быть темной из-за процессов космического выветривания, свойственных всем безатмосферным телам (например, Меркурию и Луне). Наблюдения вторичных минимумов на MIRI на борту JWST позволит оценить температуру дневного полушария и даже, возможно, состав поверхности. По расчетам авторов, необходимо пронаблюдать 6-7 затмений планеты звездой, чтобы надежно определить, есть ли у SPECULOOS-3 b атмосфера, и 9 затмений, чтобы отличить атмосферу из водяного пара от атмосферы из углекислого газа. Источник: https://www.nature.com/articles/s41550-024-02271-2