Измерена масса теплого мини-нептуна TOI-1759 b
Владислава Ананьева
С развитием наблюдательной техники и ростом количества открытых экзопланет фокус внимания научного сообщества постепенно смещается в сторону небольших (с радиусами менее 4 радиусов Земли) умеренно нагретых планет. Ключевыми инструментами для их поиска являются транзитные космические миссии «Кеплер» и TESS. Размещение обзорных телескопов за пределами земной атмосферы позволяет достигать высокой точности фотометрии и, как следствие, регистрировать мелкие транзиты небольших планет. Подтверждение планетной природы транзитных кандидатов и измерение их массы, как правило, проводится методом лучевых скоростей с помощью высокоточных наземных спектрографов. Эта связка уже позволила определить физические параметры десятков небольших экзопланет с размерами, промежуточными между размерами Земли и Нептуна и эффективными температурами меньше 500 К.
4 февраля 2022 года в Архиве электронных препринтов появились сразу две статьи, посвященные подтверждению планетной природы и измерению массы транзитного кандидата TOI-1759 b. Кандидат был обнаружен TESS на 16, 17 и 24 секторе, причем на каждый сектор пришлось только по одному транзитному событию. Орбитальный период кандидата составил 18.85019 ± 0.00014 суток. Измерить массу кандидата взялись два независимых научных коллектива – Espinoza et al измеряли ее с помощью спектрографа CARMENES, Martioli et al – с помощью спектрографа SPIRou. Обе группы получили несколько различающиеся результаты, что в очередной раз демонстрирует сложность экзопланетных исследований, требующих перекрестной проверки и перепроверки.
TOI-1759 – красный карлик спектрального класса M0 V, удаленный от нас на 40.12 ± 0.02 пк. Его масса оценивается в 0.61 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.597 ± 0.015 солнечных радиусов по мнению группы Эспинозы и в 0.628 ± 0.018 солнечных радиусов по мнению группы Мартиоли (впрочем, последние приводят и другую оценку радиуса – 0.60 ± 0.03 солнечных радиусов, что гораздо ближе к оценке их коллег и конкурентов). Эспиноза с коллегами определили возраст звезды в 1-8 млрд. лет, Мартиоли – в 3-7 млрд. лет.
Группа Эспинозы получили 57 замеров лучевой скорости TOI-1759 со средней погрешностью единичного замера 2.6 м/с, группа Мартиоли получила 218 замеров со средней погрешностью 9.5 м/с, которая была скорректирована до 5.6 м/с. Группа Эспинозы оценила радиус планеты TOI-1759 b в 3.14 ± 0.10 радиусов Земли, группа Мартиоли – в 3.06 ± 0.22 радиусов Земли, оба значения находятся в хорошем согласии друг с другом. Однако оценки массы планеты существенно различаются – Эспиноза получил 10.8 ± 1.5 масс Земли, Мартиоли – 6.8 ± 2.0 масс Земли. Интересно, что по другой модели Мартиоли получил 10.2 ± 2.1 масс Земли, что находится в прекрасном согласии с результатами коллег. По всей видимости, различия вызваны сложным (и, возможно, не до конца точным) учетом магнитной активности звезды.
Итак, перед нами умеренно нагретый мини-нептун с температурным режимом Меркурия, вращающийся на расстоянии 0.118 ± 0.004 а.е. от своей звезды. Он окутан водородной атмосферой, доля которой оценивается в 2-5% полной массы планеты. Авторы ожидают наличие высотной дымки и достаточно плоский трансмиссионный спектр.