TOI-283 b: Загадочный мини-Нептун от древней звезды

Международная группа астрономов, используя космический телескоп NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), обнаружила новую экзопланету у яркой звезды TOI-283, относящейся к спектральному классу K. Недавно открытый мир, получивший название TOI-283 b, примерно на 40% меньше Нептуна. Открытие было подробно описано в научной статье, опубликованной 16 октября на сервере препринтов arXiv.

Охотник за планетами TESS

Телескоп TESS занимается поиском экзопланет, которые проходят по диску (совершают транзиты) ярких и близких к нам звёзд. На сегодняшний день он выявил более 7700 кандидатов в экзопланеты, и 705 из них уже подтверждены последующими наблюдениями.

Характеристики системы

Звезда TOI-283 (также известная как TIC 382626661) находится на расстоянии около 269 световых лет от нас. Она примерно на 15% меньше и на 20% менее массивна, чем наше Солнце. Наблюдения TESS за этой звездой, ведущиеся с 2018 года, позволили обнаружить в её кривой блеска периодическое падение яркости — транзитный сигнал, указывающий на возможную планету.

Группа астрономов под руководством Фелипе Мургаса из Испанского Института астрофизики провела последующие фотометрические и спектроскопические наблюдения с помощью наземных инструментов, включая спектрограф ESPRESSO на Очень Большом Телескопе (VLT). Эти наблюдения окончательно подтвердили планетную природу сигнала.

«Кандидат в планеты был впервые обнаружен миссией TESS; наземные наблюдения подтвердили, что у звезды нет заметных звёзд-компаньонов, и что транзиты происходят именно на звезде TOI-283. Высокоточные измерения радиальной скорости, выполненные с помощью инструмента ESPRESSO на VLT, позволили определить массу кандидата», — поясняют учёные.

Портрет инопланетного мира

Результаты показывают, что TOI-283 b имеет радиус примерно 2.34 земных и массу около 6.54 масс Земли. Это даёт плотность планеты на уровне 2.81 г/см³, что указывает на её принадлежность к классу мини-Нептунов. Планета обращается вокруг своей звезды за 17.62 дня на расстоянии около 0.12 астрономических единиц. Равновесная температура на её поверхности оценивается в 661 К (около 388 °C).

Положение TOI-283 b на диаграмме «масса-радиус» и теоретические модели состава указывают на то, что эта планета обладает значительной оболочкой из лёгких элементов. Она согласуется с моделью, предполагающей протяжённую атмосферу, богатую водородом и гелием, и/или значительное содержание воды.

Древняя звезда и её тайна

Что делает эту систему особенно интересной, так это возраст её звезды. Данные свидетельствуют, что TOI-283 — невероятно древняя звезда, её возраст оценивается в 10.4 миллиарда лет. Это означает, что она и её планетная система сформировались, когда наша Вселенная была ещё очень молода.

Открытие TOI-283 b ставит перед учёными интригующие вопросы. Существование такого «водного мира» или мини-Нептуна с протяжённой атмосферой вокруг столь древней звезды заставляет пересматривать модели формирования планет в ранней Вселенной. Раньше считалось, что такие среды могли быть неблагоприятны для образования планет с богатыми летучими веществами оболочками.

Для подтверждения состава атмосферы TOI-283 b астрономы уже предлагают провести её дальнейшие наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Его мощные инструменты смогут провести спектроскопический анализ и напрямую обнаружить следы водяного пара и других химических соединений в атмосфере этой далёкой планеты.

TOI-283 b представляет собой уникальное окно в далёкое прошлое галактики. Её изучение помогает нам понять, как формировались и эволюционировали планетные системы в эпоху, предшествовавшую рождению нашего Солнца, и насколько распространены могут быть миры, потенциально обладающие огромными запасами воды.