TOI-2257b — самая эксцентричная субнептуновая экзопланета из когда-либо обнаруженных
Обнаруженная с помощью TESS, она является самой эксцентричной из планет, проходящих вокруг красной карликовой звезды. Ее температура предполагает наличие жидкой воды: облака ее атмосферы можно наблюдать с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.
Один из наиболее успешных методов обнаружения экзопланет известен как транзитный метод. В нашей галактике было обнаружено более 2 000 планет. Даже сегодня, анализируя данные с телескопов и спутников, которые использовались для их поиска и уже не активны, мы продолжаем обнаруживать интересных гостей вокруг самых разных звезд.
Среди последних - TOI-2257 b. Так называется долгопериодическая субнептуновая планета, вращающаяся вокруг одноименной красной карликовой звезды. Впервые она была обнаружена телескопом TESS, а затем наблюдалась другими наземными телескопами. Благодаря этой совместной исследовательская группа Бернского университета, изучающая планетарную систему, смогла получить очень хорошую оценку радиуса планеты и орбитального периода. Находясь в так называемой обитаемой зоне, TOI-2257b представляет собой интересную цель для JWST. Характеристика атмосферы космического телескопа может раскрыть интересные подробности об облаках, окружающих планету.
Открытие TOI-2257b
Красные карлики являются особенно интересными объектами для поиска экзопланет с помощью транзитного метода. Яркость обнаруженной нами звезды может уменьшиться, если перед ней проходит экзопланета. Небольшой размер М-карликов увеличивает вариации светового потока этой звезды, что становится легко наблюдаемым нашими телескопами.
Спутник НАСА TESS наблюдал за звездой TOI-2257 в течение четырех месяцев в четырех разных секторах неба. Переработав данные, исследователи обнаружили два сигнала, называемые кривыми блеска, вызванные прохождением объекта перед карликом. Эти кривые отражают уменьшение яркости звезды. Временное расстояние между этими двумя сигналами составляет 176 дней. Поскольку наблюдения TESS не были непрерывными, возможно, что некоторые транзиты планеты не были зарегистрированы, поэтому орбитальный период может быть другим. Варианты включают временные интервалы в 35, 44, 56 и 88 дней.
Многие наземные телескопы были разработаны с целью поиска экзопланет вокруг красных карликов, классифицируемых как М-карлики. Одним из них является SAINT-EX (Search And characterIzatioN of Transiting EXoplanets), обсерватория, расположенная в Мексике, которая наблюдала планету два раза подряд и определила правильный орбитальный период. TOI-2256b требуется 35 дней, чтобы совершить один оборот вокруг своей звезды.
Эксцентричная обитаемая зона
Еще одна особенность, которая делает М-карлики интригующими целями, — это положение обитаемой зоны. Это определяет расстояние от звезды, на котором можно определить наличие жидкой воды. Карликовые звезды, будучи холодными, характеризуются наличием пригодной для жизни области очень близко к ним. Поиск планет вблизи звезд намного проще, хотя и сложнее, чем поиск миров, расположенных на большом расстоянии от них. По этой причине наблюдение за красными карликами позволяет с гораздо большей вероятностью выявить потенциально пригодные для жизни планеты.
TOI-2255b попадает в эту обитаемую зону, что делает изучение характеристик ее атмосферы интересной целью для космического телескопа Джеймса Уэбба. Ее температура колеблется между -80 °C и +100 °C, но есть одна особенность, которую не стоит недооценивать. Ее орбита очень эксцентрична, и, хотя она имеет умеренный климат, на ней, возможно, нет подходящих условий для развития жизни. Благодаря эксцентриситету, равному 0,4, внешне маленькому, но далеко не таковому, эта экзопланета завоевывает титул самой эксцентричной карликовой транзитной планеты из когда-либо обнаруженных.
Эксцентрическая орбита очень часто характеризуется наличием в системе планеты-гиганта. По этой причине возможное существование гигантского компаньона было изучено с помощью транзитного метода, но без каких-либо доказательств. Не менее эффективным методом поиска других планет в системе, особенно если они массивны и удалены от центральной звезды, как в данном случае, является метод лучевых скоростей. В этом анализе наблюдается смещение линий спектра звезды по мере ее движения вокруг барицентра планетарной системы.
С помощью этой техники можно измерить массу планет и определить компаньонов, вращающихся вокруг одной и той же звезды. Помимо этого дальнейшего анализа, также необходимого для четкого определения плотности планеты, для чего необходимо знать как массу, так и радиус, на TOI-2257b также будут вестись наблюдения за ее атмосферой. Это одна из немногих планет, которые являются кандидатами для наблюдений JWST с помощью трансмиссионной спектроскопии. Эта техника позволяет изучать верхние слои атмосферы планет, анализируя изменения в спектре звезды, вокруг которой они проходят.
И пока "Джеймс Уэбб" неустанно движется к своей конечной цели, охотники за экзопланетами продолжают находить интересные цели для мощных зеркал самого большого космического телескопа, когда-либо построенного человеком, такие как эксцентричный субнептуновый объект TOI-2257b.