В прошлой заметке для объяснения 48.4-суточной периодичности затмений звезды Табби я упомянул предположение, что наблюдаемые нерегулярные затмения может вызывать испаряющаяся нетранзитная планета с очень переменным пылевым хвостом, которая обладает периодом обращения в 48.4 суток. В пользу этого, к примеру, говорит обнаружение дефицита короткопериодичных планет у массивных звезд. В частности, у звезд-гигантов не обнаружено ни одного горячего юпитера. Поэтому я решил рассмотреть этот вопрос детальнее.

Совсем недавно телескоп Кеплер в рамках расширенной миссии обнаружил теплый юпитер у красного гиганта. Среди прочего в этой публикации приведена схема известных экзопланет в зависимости от массы звезды и большой полуоси их орбит.

Размеры кругов на схеме пропорциональны массам планет, цветом закодирован логарифм ускорения свободного падения в фотосфере родительской звезды.

Оцениваемая масса звезды Табби составляет 1.4 масс Солнца. Значит, как следует из схемы, у звезд подобной массы вполне наблюдаются горячие юпитеры. Можно подобрать похожую планетную систему среди планетных кандидатов Кеплера. К примеру, у планетного кандидата KOI-2696.01 оцениваемая масса звезды составляет 1.41 масс Солнца, эффективная температура 7030 Кельвинов (у звезды Табби 6750 Кельвинов). Период обращения планетного кандидата равен 44 суток, большая полуось орбиты 0.27 а.е. В результате вычисленная эффективная температура для этого планетного кандидата равна 762 Кельвинов. Для гипотетической испаряющаейся планеты у звезды Табби, эта температура, следовательно, должна быть ещё ниже (температура звезды меньше и период обращения планеты больше). Для сравнения у планетного кандидата KOI-2700b в той же таблице, причисляемого к испаряющимся планетам эффективная температура равна 1137 Кельвинов. Разница очень существена (395 земных освещенностей у KOI-2700b против 80 у KOI-2696.01).

При этом эта разница ещё больше, так как с другой стороны можно независимо вычислить освещенность 48-суточной планеты у звезды Табби в земных освещенностях (зная, что светимость звезды в 4.7 раз больше, чем у Солнца, а большая полуось орбиты около 0.3 астрономических единиц). Получается, что такая планета получает в 50 раз больше энергии от своей звезды, чем наша планета. Поэтому вопрос может ли существовать у звезды Табби на 48-суточной орбите испаряющаяся планета способная формировать огромный пылевой хвост (затмевающий до 20% своей звезды) остаётся гипотетическим.

С другой стороны, настоящий период обращения планеты может быть 24.2 суток, так как многие небольшие затмения наблюдаются на середине 48.4-суточных интервалов. Даже у огромных пылевых хвостов может не наблюдаться вторичных затмений (по причине их рассеивания в пространстве). Так не обнаружено вторичных затмений у испаряющегося астероида в системе белого карлика (при похожей глубине транзитов). Тогда гипотеза испаряющейся планеты лучше объясняет наблюдаемые затмения: планета становится в 2 раза ближе к звезде и следовательно получает в 4 раза больше энергии от своей звезды. То что самые глубокие затмения наблюдаются только на 48-суточных интервалах можно объяснить тем, что на испаряющуюся планету влияет притяжение ещё одной планеты, которая усиливает её активность только в определенные периоды. Но даже в этом случае (эффективная температура приближается к показателям KOI-2700b) остаётся непонятным вопрос может ли образовываться такой огромный хвост (у KOI-2700b глубина транзитов не превышает 0.05%). Можно взять другие примеры испаряющихся планет: KIC 12557548 – 830 земных освещенностей при глубинах транзитов от 0.2 до 1.3%, K2-22b – 814 земных освещенностей при глубинах транзитов до 1.3% и WD 1145+017 – 300 земных освещенностей при глубинах транзитов в 20-40%. В последнем случае считается, что основной причиной разрушения 400-км астероида является не его перегрев излучением белого карлика, а разрушение под действием приливных сил.

Отдельным вопросом остаётся отсутствие обнаружения ИК-избытка у звезды Табби (в отличие от белого карлика WD 1145+017 при похожей глубине затмений). При такой интенсивности разрушения планеты или астероида должно формироваться тороидальное кольцо пыли и обломков.
za-neptunie.liv…


Твоим друзьям это понравится!