Тройную резонансную цепочку экзопланет отыскали у аналога Солнца

Астрономы нашли у аналога Солнца TOI-7510 третью экзопланету и определили, что все три тела близки к конфигурации цепочки резонансов Лапласа. Они представляют собой экзогиганты, причем один из них — суперпухлый. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Параметры орбиты — это одни из ключевых показателей для понимания свойств, механизмов возникновения и хода эволюции экзопланет. В частности, приливный захват и планетарная миграция способны объяснить свойства многих горячих короткопериодных экзопланет, а орбитальные резонансы — формирование компактных мультипланетных систем.  

Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose Manuel Almenara) из Женевской обсерватории сообщила об обнаружении нового примера цепочки орбитальных резонансов экзопланет. Ученые проанализировали данные наблюдений за системой звезды TOI-7510 космических телескопов TESS и CHEOPS, наземного спектрографа CORALIE, а также наземного телескопа ASTEP.

Звезда TOI-7510 — это аналог Солнца возрастом около трех миллиардов лет с массой 1,053 массы Солнца и радиусом 1,03 радиуса Солнца, который находится в 799 световых годах от Земли. Ранее у светила найдены две транзитные экзопланеты, однако для одной из них колебания времени транзита оказались аномально большими, что связали с наличием в системе еще одного тела. Оказалось, что дополнительный объект действительно в ней есть. Орбитальные периоды экзопланет TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 11,5, 22,6 и 48,9 дня соответственно, что близко к соотношению 4:2:1 и цепочке резонансов Лапласа. В нашей Солнечной системе резонанс Лапласа применим к спутникам Юпитера Ио, Европе и Ганимеду.

Измеренные радиусы TOI-7510b, TOI-7510c и TOI-7510d составляют 0,65, 0,96 и 0,94 радиуса Юпитера, а массы, рассчитанные путем моделирования, находятся на уровне 0,057, 0,41 и 0,6 массы Юпитера. При этом длины больших полуосей экзопланет не превышают 0,267 астрономической единицы, что делает всю систему компактной и содержащей трио экзогигантов с умеренными (от 540 до 880 кельвин) равновесными температурами. Особый интерес в этой троице представляет самая внутренняя экзопланета, которая вписывается в модель суперпухлого тела с обширной газовой оболочкой из водорода и гелия. В дальнейшем система станет целью наблюдений крупных телескопов, которые будут исследовать атмосферы экзопланет.

Рекордно длинная резонансная цепочка экзопланет включает в себя пять тел и находится в системе TOI-178.