|
Экзопланеты с необычной орбитальной динамикой
|
|
|
|
Новое исследование старых данных "Кеплера" показало, что в планетной системе, которая, как когда-то считалось, содержит ноль планет, на самом деле есть две планеты, которые вращаются вокруг своей звезды в уникальном стиле, как старомодная карусель.
|
|
|
|
Система KOI-134 содержит две планеты, которые вращаются вокруг своей звезды особым образом, в двух разных орбитальных плоскостях, причем у одной планеты наблюдаются значительные различия во времени прохождения. Это первая открытая система такого рода.
|
|
|
|
Более десяти лет назад ученые использовали космический телескоп НАСА "Кеплер" для наблюдения за системой KOI-134 и предположили, что вокруг нее может вращаться планета, но они посчитали, что этот кандидат на планету является ложноположительным, поскольку его транзиты (или прохождение перед своей звездой) не совпадают, как ожидалось. Эти транзиты были настолько аномальными, что планета была фактически отсеяна автоматизированной системой как ложноположительная, прежде чем ее можно было подвергнуть дальнейшему анализу.
|
|
|
|
Однако приверженность НАСА открытому обмену научными данными означает, что исследователи могут постоянно возвращаться к старым наблюдениям, чтобы делать новые открытия. В новом исследовании исследователи повторно проанализировали данные Kepler о KOI-134 и подтвердили, что "ложноположительный результат" не только на самом деле является реальной планетой, но и в системе есть две планеты и некоторая интересная орбитальная динамика.
|
|
|
|
|
|
|
Команда ученых под руководством Эммы Набби из Университета Южного Квинсленда опубликовала статью о своем открытии в журнале Nature Astronomy. Работа называется "Система с высоким взаимным наклоном вокруг KOI-134, выявленная по вариациям времени прохождения".
|
|
|
|
Во-первых, было подтверждено, что "ложноположительная" планета, названная KOI-134 b, является теплым Юпитером (теплая планета такого же размера, как Юпитер). Благодаря этому анализу исследователи обнаружили, что причина, по которой эта планета ранее ускользала от подтверждения, заключается в том, что она испытывает так называемые временные вариации прохождения (TTV), или небольшие различия в прохождении планеты через свою звезду, которые могут сделать ее прохождение "ранним" или "поздним", потому что планета толкается или притягивается солнцем. гравитация с другой планеты, которая также была выявлена в ходе исследования.
|
|
|
|
По оценкам исследователей, KOI-134 b проходит через свою звезду "поздно" или "рано" на целых 20 часов, что является существенной разницей. На самом деле, это было настолько значительным, что именно по этой причине существование планеты не было подтверждено в ходе первоначальных наблюдений.
|
|
|
|
Поскольку эти TTV вызваны гравитационным взаимодействием с другой планетой, это открытие также выявило родственную планету: KOI-134 c. Изучая эту систему с помощью симуляций, включающих эти TTV, команда обнаружила, что KOI-134 c - планета немного меньше Сатурна и ближе к своей звезде, чем KOI-134 б.
|
|
|
|
KOI-134 c ранее ускользала от наблюдения, поскольку она вращается в наклонной плоскости орбиты, отличной от плоскости KOI-134 b, и эта наклонная орбита не позволяет планете проходить мимо своей звезды. Две плоскости орбит этих планет отличаются друг от друга примерно на 15 градусов, что также называется взаимным наклоном в 15 градусов, что очень важно. Из-за гравитационного взаимодействия между этими двумя планетами плоскости их орбит также наклоняются вперед и назад.
|
|
|
|
Еще одной интересной особенностью этой планетной системы является явление, называемое резонансом. Эти две планеты имеют соотношение 2 к 1, что означает, что за одно и то же время одна планета совершает один оборот, а другая - два. В этом случае орбитальный период KOI-134 b (время, необходимое планете для завершения одного витка) составляет около 67 дней, что в два раза превышает орбитальный период KOI-134 c, который совершает оборот каждые 33-34 дня.
|
|
|
|
Благодаря отдельным орбитальным плоскостям, наклоняющимся вперед-назад, TTV и резонансу, две планеты вращаются вокруг своей звезды по схеме, напоминающей двух деревянных пони, подпрыгивающих вверх-вниз на старомодной карусели.
|
|
|
|
В то время как эта система изначально была ложноположительной с помощью Kepler, повторный анализ данных выявил динамичную систему с двумя планетами. Фактически, это первая обнаруженная компактная многопланетная система, которая не является плоской, имеет столь значительный TTV и имеет наклонные плоскости орбиты вперед и назад.
|
|
|
|
Кроме того, в большинстве планетных систем нет высоких взаимных наклонностей между близкими парами планет. Помимо того, что это редкость, подобные взаимные наклонности также не часто измеряются из-за трудностей в процессе наблюдения. Таким образом, подобные измерения значительного взаимного наклона в системе, а также измерения резонанса и TTV, дают четкую картину динамики внутри планетарной системы, которую мы не всегда можем увидеть.
|
|
|
|
Источник
|
