У близкой звезды 82 Эридана обнаружен мини-нептун в обитаемой зоне

Владислава Ананьева Метод лучевых скоростей – один из наиболее плодотворных методов поиска экзопланет, к настоящему времени с его помощью обнаружено свыше тысячи планет. Для него не нужна маловероятная геометрическая конфигурация, как для транзитного метода. Однако колебания лучевой скорости звезды могут быть вызваны не только гравитационным влиянием планет, но и собственной активностью звезды. Для подтверждения планетной природы этих колебаний нужны долгие и плотные ряды измерений и фотометрические наблюдения. 3-планетная система 82 Эридана (HD 20794) была представлена в 2011 году. Получив 187 измерений лучевой скорости звезды на спектрографе HARPS, астрономы обнаружили у нее планеты с орбитальными периодами 18.3, 40.1 и 90.3 суток и минимальными массами 2.7, 2.4 и 4.8 масс Земли, соответственно. Орбиты всех трех планет были близки к круговым. 82 Эридана – одна из ближайших к Солнцу звезд, она удалена от нас всего на 6.041 ± 0.003 пк и видна невооруженным глазом. Ничего удивительного, что ее наблюдения были продолжены, в том числе и другими научными коллективами. Вскоре ученые усомнились в планетной природе 40-суточного колебания. С 2017 по 2023 год вышло несколько работ, где различные авторы находили в данных колебания с периодами ~147, ~331, ~645 и 549-733 суток, однако планетная природа этих колебаний оставалась под вопросом. Наконец, в январском номере журнала Astronomy&Astrophysics, а 29 января 2025 года – и в Архиве электронных препринтов, вышла новая статья, посвященная уточнению параметров планетной системы 82 Эридана. С октября 2018 года по март 2023 года авторы получили 695 замеров лучевой скорости звезды на самом точном на сегодняшний день спектрографе ESPRESSO с инструментальной погрешностью 0.1 м/с(!). Также они проанализировали кривую блеска, полученную TESS, и учли более ранние измерения на HARPS. Полное время наблюдений родительской звезды превысило 20 лет. Что же оказалось? Фотометрия, собранная TESS, позволила определить период вращения 82 Эридана вокруг своей оси – 38.8 ± 2.6 суток. Это означает, что 40-суточное колебание действительно имеет не планетную природу. Авторы легко подтвердили наличие RV-сигналов с периодами 18.3 и 90 суток, а также нашли еще один сигнал с периодом ~645 суток. С учетом последнего, на данный момент система 82 Эридана выглядит так. Минимальная масса m sin i самой внутренней планеты b составляет 2.15 ± 0.17 масс Земли. Эта суперземля вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.13) на среднем расстоянии 0.1257 ± 0.0005 а.е. и делает один оборот за 18.314 ± 0.002 суток.  Минимальная масса второй планеты (авторы присвоили ей букву c вместо d, поскольку планеты с 40-суточным периодом не существует) оценивается в 3.0 ± 0.3 масс Земли. Она вращается по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.16) на среднем расстоянии 0.3625 ± 0.0016 а.е., ее орбитальный период составляет 89.7 ± 0.1 суток. Температурный режим планеты c примерно соответствует температурному режиму Меркурия. В отличие от орбит внутренних планет орбита внешней планеты d отличается высоким эксцентриситетом, достигающим 0.45 ± 0.11. Минимальная масса планеты d оценивается в 5.8 ± 0.6 масс Земли, почти наверняка это мини-нептун. Планета вращается по эллиптической орбите с большой полуосью 1.354 ± 0.007 а. и делает один оборот за 647.6 ± 2.7 суток, расстояние между планетой и звездой меняется от 0.745 а.е. в перицентре до 1.963 а.е. в апоцентре, а температурный режим – от температурного режима Земли до температурного режима Главного пояса астероидов. Хотя планета d большую часть своей орбиты проводит в обитаемой зоне, крайне маловероятно, что она является потенциально обитаемой из-за почти гарантированного наличия протяженной водородно-гелиевой атмосферы, создающей мощный парниковый эффект. Авторы отметили, что они не нашли в данных ESPRESSO свидетельств наличия планеты с периодом ~147 суток, а также каких-либо газовых гигантов. Таким образом, строение системы 82 Эридана отличается от строения Солнечной системы. Источник: https://arxiv.org/pdf/2501.17092