Астрономы усомнились в существовании мегаземель из-за активности звёзд

Препринт астрономов Кейси Бринкмана и Николаса Коуэна, выложенный на arXiv, ставит под вопрос существование мегаземель. Так называют каменистые экзопланеты тяжелее 10 масс Земли.

Каменистые тела от 4 до 10 масс Земли относят к суперземлям, а мегаземли иногда именуют мини-Нептунами. По расчётам, такие тяжёлые скалистые миры должны были набрать плотную газовую оболочку. Авторы допускают, что часть кандидатов лишь кажется массивнее, чем есть, а массу завышает магнитная активность родительских звёзд.

Каменистому миру трудно перевалить за 10 масс Земли. Когда зародыш набирает вес, он притягивает газ из протопланетного диска, и вместо голой скалистой планеты появляется объект с мощной атмосферой. Найденные исключения требуют необычных объяснений, например столкновений после исчезновения диска или потери оболочки бывшим газовым гигантом. Учёные решили проверить, не кроется ли причина в измерении массы.

Из архива NASA они взяли объекты радиусом больше 4 земных, массу которых определяли методом лучевых скоростей. После отбраковки ненадёжных значений осталось 333 планеты. Метод опирается на покачивание звезды под действием гравитации спутника. Однако пятна и яркие участки на поверхности звезды вращаются и меняют сигнал. Эти помехи можно спутать с планетой, и тогда её масса в расчётах вырастает.

Среди выборки нашлись 8 объектов тяжелее 10 масс Земли. Четыре из них, WASP-84 c, TOI-1347 b, TOI-2322 c и HD 63433 b, по плотности похожи на каменистые миры. Ещё четыре, GJ 523 b, TOI-815 c, HD 18599 b и GJ 143 b, могут содержать воду и другие тяжёлые летучие вещества, но не иметь заметной оболочки из водорода и гелия.

Активность звёзд проверяли по излучению ионизированного кальция и данным TESS, которые показывают изменения яркости из-за вращения пятен. Все 8 звёзд оказались активными. Шанс, что все 4 предполагаемые каменистые суперземли случайно находятся у активных звёзд, оценили меньше чем в 1%. Для всей восьмёрки вероятность ещё ниже.

Добавили сомнений и особенности наблюдений. У 3 планет сигнал был слишком слабым на фоне помех для надёжного восстановления стандартным статистическим моделированием. У некоторых синхронизированных объектов период обращения близок к периоду вращения звезды, поэтому сигналы трудно разделить. Показателен HD 63433 b, для которого одна группа получила около 37 масс Земли, а другая около 21.

Два странных спутника Красной планеты привели ученых в недоумение

Достоверные новости всегда под рукой — в канале "МК" в MAX