K2-33b (также известная по своему EPIC-обозначению EPIC 205117205.01 ) — очень молодая экзопланета класса супернептун , вращающаяся вокруг звезды до главной последовательности K2-33 . Она была обнаружена космическим телескопом НАСА « Кеплер» во время миссии «Второй свет». Она расположена на расстоянии около 453 световых лет (139 парсеков ) от Земли в созвездии Скорпиона . Экзопланета была обнаружена с помощью транзитного метода , при котором измеряется эффект затемнения, который вызывает планета, проходя перед своей звездой.
K2-33b — одна из самых молодых известных экзопланет: ее возраст составляет 9,3 миллиона лет.
K2-33b — это супернептун , экзопланета, масса и радиус которой больше, чем у Нептуна . Она имеет равновесную температуру 850 К (577 °C; 1070 °F). Радиус составляет 5,04 R 🜨 . Масса экзопланеты не очень хорошо ограничена, верхний предел массы составляет 3,6 М Дж . [1] Ее истинная масса, вероятно, намного ниже, около 7–16 М E в кольцевом сценарии [3] или даже 3–5 М E в некольцевом сценарии. [4] Таким образом, с точки зрения массы ее лучше описать как субнептун .
К 2022 году атмосфера K2-33b оказалась туманной, без каких-либо заметных молекулярных полос в спектре пропускания. Учитывая радиус и температуру планеты, атмосфера, вероятно, будет содержать обильную окись углерода и плотную дымку толина . [4]
Планета вращается вокруг звезды ( M-типа ) до главной последовательности под названием K2-33 . Звезда имеет массу 0,54 M ☉ и радиус 1,05 R ☉ . Она имеет температуру поверхности 3540 К и возраст 9,3 миллиона лет. Для сравнения, возраст Солнца 4,6 миллиарда лет [5] , а температура поверхности составляет 5778 К. [6] Она содержит примерно столько же металлов, что и Солнце, с металличностью ([Fe/H]) 0. Ее светимость ( L ☉ ) составляет 15% от светимости Солнца. [2]
Видимая величина звезды , или насколько она ярка с точки зрения Земли, составляет 14,3. Поэтому она слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом.
K2-33b вращается вокруг своей родительской звезды с периодом обращения 5,424 дня на расстоянии 0,049 а.е. (по сравнению с расстоянием Меркурия от Солнца, которое составляет около 0,38 а.е. ). Планета, вероятно, получает примерно в 125 раз больше солнечного света , чем Земля от Солнца .
Исследование 2022 года обнаружило доказательства того, что K2-33b может быть окружена пылевой кольцевой системой . Это может быть подтверждено будущими наблюдениями с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба . [3]
Планета наиболее известна своим удивительно молодым возрастом, который оценивается примерно в 9,3 миллиона лет. [2] Учитывая этот возраст, планетная система, скорее всего, образовалась около конца миоценовой эпохи истории Земли. Наблюдения, проведенные на планете, подтвердили, что это была полностью сформированная экзопланета, а не просто протопланета , которая все еще находилась на стадии развития. Масса и радиус экзопланеты дополнительно помогают ограничить это утверждение. [2] [1]
K2-33b — самая молодая подтвержденная транзитная экзопланета. На сегодняшний день обнаружено относительно немного других экзопланет с таким молодым возрастом, все они не транзитные (некоторые были обнаружены вокруг горячих звезд A-типа и B-типа , таких как HD 95086 b и HIP 78530 b , однако они могут быть коричневыми карликами из-за своей массы). Горячая экзопланета Юпитера V830 Tauri b , опубликованная в том же выпуске журнала Nature , что и открытие K2-33b, может быть моложе, ее возраст составляет около 2 миллионов лет (примерно то же время, когда люди появились на Земле), [7], но существование этой планеты оспаривается. [8]
Открытие K2-33b примечательно тем, что объясняет, как формируются близкие планеты, что является открытым вопросом в области экзопланет с момента открытия первой экзопланеты, 51 Pegasi b , в 1995 году. Учитывая молодой возраст этой экзопланеты, можно исключить несколько теорий планетарной миграции, поскольку им требуется слишком много времени для формирования близких планет. Наиболее правдоподобный сценарий формирования K2-33b заключается в том, что она сформировалась дальше от своей звезды, а затем мигрировала внутрь через протопланетный диск , хотя остается возможность того, что планета сформировалась на месте. [2] [1] Тревор Дэвид из Калтеха в Пасадене заявил об открытии экзопланеты: «Вопрос, на который мы отвечаем, заключается в следующем: потребовалось ли этим планетам много времени, чтобы попасть на эти горячие орбиты, или они могли находиться там с очень ранней стадии? Мы говорим, по крайней мере в этом одном случае, что они действительно могут находиться там на очень ранней стадии». [9]
Понимание молодого возраста таких экзопланет может в конечном итоге помочь ученым понять, как происходит формирование планет, и дать некоторые подсказки о происхождении Солнечной системы и других обнаруженных подобных планетных систем.
В 2014 году космический телескоп НАСА « Кеплер» начал свою миссию «Второй свет» после того, как два его реакторных колеса вышли из строя годом ранее, завершив основную миссию. С 23 августа по 13 ноября 2014 года космический аппарат собирал данные из ядра Верхнего Скорпиона , включавшего K2-33. [2] Экзопланета была одновременно обнаружена двумя независимыми исследовательскими группами, одна из которых возглавлялась астрономами из Калифорнийского технологического института [1] , а другая — астрономами из Техасского университета в Остине . [2]
Звезда изучалась в дни в конце января, феврале и марте 2016 года. Наблюдения проводились с помощью инфракрасного спектрометра с иммерсионной решеткой (IGRINS) на 2,7-метровом телескопе Харлана Дж. Смита в обсерватории Макдональда . [2] После наблюдения соответствующих транзитов, которые для K2-33b происходили примерно каждые 5 дней (ее орбитальный период), в конечном итоге был сделан вывод, что за периодические 5-дневные транзиты отвечает планетарное тело. Об открытии было объявлено 20 июня 2016 года в заявлении, сделанном NASA. [9]
