Астрономы из Бельгии, США и Швейцарии уточнили характеристики «суперземли» 55 Рака е.
Солнцеподобная звезда 55 Рака, удалённая примерно на 40 световых лет от Земли, имеет обширную планетную систему, первый элемент который был найден в 1997-м. 55 Рака е учёные, зарегистрировавшие её гравитационное воздействие на родное светило, обнаружили только в 2004-м, а ещё через три года к ней присоединился гигант 55 Рака f.Первые результаты наблюдений транзитов 55 Рака е появились около полугода назад. Обработав информацию, собранную канадским микроспутником MOST, оснащённым 15-сантиметровым телескопом и ПЗС-фотометром и работающим в видимом диапазоне на длинах волн 350-700 нм, астрономы выяснили, что орбитальный период экзопланеты составляет 0,737 дня, а масса, радиус и средняя плотность — 8,57 ± 0,64 земной, 1,63 ± 0,16 земного и 10,9 ± 3,1 г/см3. Последняя величина лишь незначительно отличается от плотности свинца при нормальных условиях.
Однако вскоре оценки были пересмотрены, и 55 Рака е лишилась звания сверхплотной: её скорректированный радиус (2,00 ± 0,14 земного) соответствовал плотности в 5,9+1,5-1,1 г/см3, вполне сравнимой со средней плотностью нашей планеты. Эта информация подтвердилась при наблюдениях транзита 55 Рака е, выполненных на инфракрасном телескопе «Спитцер».
В новой работе, которая готовится к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, обсуждаются последние, датированные двадцатым июня измерения «Спитцера», который рассмотрел ещё один транзит экзопланеты на длине волны в 4,5 мкм. Объединив все имеющиеся данные с телескопа и микроспутника, авторы получили максимально точные величины радиуса (2,17 ± 0,10 земного, или 13 820 ± 620 км) и плотности (4,0+0,5-0,3 г/см3) 55 Рака е.
Характеристики 55 Рака е, определённые авторами новой работы, выделены красным, а результаты расчётов по данным MOST и опубликованным ранее данным «Спитцера» обозначены цифрами 2 и 1. На рисунке также отмечены экзопланеты Kepler-10b (K-10b) и CoRoT-7b (C-7b). Зелёным выделена область параметров, отвечающая четырём вариантам состава вещества планеты без оболочки из летучих веществ: чисто силикатному («без железа»), «землеподобному» (33% — железное ядро, 67% — силикатная мантия с невысоким содержанием Fe), «супермеркурию» (63% — железное ядро, 37% — силикатная мантия) и чисто железному. Синие и розовые кривые соответствуют моделям планет с газовыми оболочками из воды или водорода и гелия. (Иллюстрация из журнала Astronomy and Astrophysics.)
Столь крупная «суперземля» должна иметь оболочку из летучих веществ. При моделировании исследователи разобрали два варианта: газовая оболочка могла состоять из чистого водяного пара, который при температурах, характерных для 55 Рака е, становится сверхкритическим, или смеси водорода и гелия. На рисунке видно, что модели Н-Не слоя, на долю которого приходится 0,1% общей массы, и водного слоя, отвечающего за 20% массы, одинаково хорошо воспроизводят параметры 55 Рака е. При этом легковесная водородно-гелиевая оболочка исчезла бы уже через несколько миллионов лет, а пар, согласно расчётам, задерживается на миллиарды лет; очевидно, в случае 55 Рака е модель «водного мира» с мощным газовым слоем подходит гораздо лучше.
По материалам: science.compulenta.ru.