Звезда Kepler-90 и её планетарная система

2
185
Kepler-90

Kepler-90 (2MASS J18574403+4918185) – звезда главной последовательности типа G, расположенная на расстоянии 2840 световых годах (870 ПК) от Земли в созвездии Дракона. Она примечательна тем, что обладает планетной системой, которая имеет такое же количество планет, как и Солнечная система.

14 декабря 2017 года НАСА и Google объявили об открытии восьмой планеты – Kepler-90i, в системе Kepler-90. Открытие было сделано с использованием нового метода машинного обучения , разработанного Google.

Характеристика звезды Kepler-90

Открытие этого объекта было сделано с помощью космического телескопа “Кеплер”, миссия которого заключалась в поиске экзопланет. Планетарная система Кеплера стала 90-м объектом, замеченным телескопом. Вот откуда взялось броское название Kepler-90.
Кеплер-90 – это желтый карлик спектрального класса G0 V. Звезда имеет массу и радиус примерно в 1,2 раза больше, чем у Солнца.
Что касается температуры поверхности, то она равна 5800 °С. Предполагаемый возраст звезды составляет 2 миллиарда лет. Это делает его в 2 раза моложе нашего Солнца, которое сформировалось около 4,6 миллиарда лет назад. Можно было определить возраст звезды, проанализировав ее спектр, что помогает установить стадию эволюции звезды.
Другим методом, пригодным для этой цели, является наблюдение звезд, расположенных ближе всего к исследуемому объекту.
Kepler-90 слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.
Между тем его светимость более чем в 1,5 раза ярче, чем у Солнца. Объект расположен в созвездии Дракона и он находится на расстоянии 2840 световых лет от нашей системы.
Это вполне обычная звезда главной последовательности без каких-либо особенно захватывающих особенностей.
Именно количество звезд, обнаруженных в его системе до сих пор, делает его действительно выдающимся. Единственной другой системой, где мы могли наблюдать целых 8 планет, была только наша Солнечная система.
До того, как был обнаружен Kepler-90, Солнце занимало первое место по количеству планет, а следующие чемпионы заняли второе место: системы TRAPPIST-1, HD 10180 и HR 8832. У каждого из них есть 7 обнаруженных планет.

Характеристика планетарной системы

На первый взгляд Кеплер-90, вероятно, может выглядеть как наша Солнечная система в миниатюре. Однако, при ближайшем рассмотрении следующие принципиальные различия изменят мнение наблюдателя об этом.
Для начала, маленькие объекты находятся ближе к звезде, а большие планеты лежат дальше и следуют по большим орбитам. Как мы знаем, в Солнечной системе все совсем наоборот: гиганты находятся в центре системы, а меньшие карликовые планеты – дальше.

Планетарная система Кеплер-90
Планетарная система звезды Kepler-90 в сравнении с Солнечной системой

По общему признанию, еще слишком рано утверждать это с абсолютной уверенностью
и число известных нам планет в системе Кеплер-90 может увеличиться по мере того, как ученые будут продвигаться в своих наблюдениях.
Еще одно принципиальное отличие от нашей системы проявляется во взаимной близости планет. С другой стороны, Земля и другие планеты в нашей системе находятся дальше друг от друга. А все 8 известных планет в планетарной системе Kepler-90 вращаются вокруг своей звезды всего в пределах 1 а.е.

Еще одним важным отличием является тот факт, что 6 внутренних планет в системе Kepler-90 являются либо суперземлями, либо мини-Нептунами по размеру, в то время как 2 внешние планеты являются газовыми гигантами.
Две планеты в системе, расположенные ближе всего к звезде, получили названия Kepler-90 b и Kepler-90 c, вероятно, их можно назвать аналогами нашей Земли.
Однако, их температуры значительно выше, чем на Меркурии или Венере.
Kepler-90 g и Kepler-90 h – объекты, расположенные дальше всего от своей родительской звезды. Оба этих тела являются газовыми гигантами. Их размеры должны быть сопоставимы с размерами Юпитера.
Система оставляет общее впечатление чрезвычайно компактной. Даже Kepler-90 h, самая удаленная планета в системе, находится примерно на таком же расстоянии, как Земля от Солнца. Кроме того, эта самая удаленная планета также является самой большой в системе. Год на ней почти такой же длинный, как год на Земле – 331 день, если быть более точным.

Система Kepler-90
Все экзопланеты в системе Kepler-90 находятся в пределах 1 а.е.

Все эти планеты были открыты не так давно, а последняя из них – Kepler-90 i, была обнаружена совсем недавно, в 2017 году. Её можно было обнаружить с помощью транзитного метода – то есть, наблюдая изменения яркости звезды, когда одна или несколько планет проходят по его диску и блокируют определенную часть её света.

Этот метод довольно продуктивен для крупных небесных объектов, расположенных вблизи звезды. Однако, если планета удалена от нее, колебания яркости звезды и другие факторы мешают наблюдениям. Эти проблемы могут быть решены двумя способами, а именно путем продления периодов наблюдения и сортировки данных с помощью статистических алгоритмов и систем искусственного интеллекта.

Фактически, последний помог команде ученых, изучающих Кеплер-90, в открытии восьмой планеты в системе. Специально обученная нейронная сеть сыграла важную роль в определении еще одной планеты в системе Кеплер-90 и определении ее параметров.

Недавно замеченному объекту было присвоено временное обозначение Kepler-90 i.
Расположенный между Кеплером-90 c и d, этот объект обращается вокруг своей звезды менее чем за 15 дней, а его радиус составляет 1,32 радиуса Земли.

Номер (в порядке от звезды) Планета Радиус (Земли) Период обращения (суток) Большая полуось (а.е.)
1 Kepler-90 b 1,31 ± 0,17 7,008151(19) 0,074 ± 0,016
2 Kepler-90 c 1,19 ± 0,14 8,719375(27) 0,089 ± 0,012
3 Kepler-90 i 1,32 ± 0,21 14,44912(20) 0,126+0,025
4 Kepler-90 d 2,87 ± 0,30 59,73721(71) 0,32 ± 0,05
5 Kepler-90 e 2,66 ± 0,29 91,93933(95) 0,42 ± 0,06
6 Kepler-90 f 2,88 ± 0,52 124,9144(19) 0,48 ± 0,09
7 Kepler-90 g 8,1 ± 0,8 210,5935(110) 0,71 ± 0,08
8 Kepler-90 h 11,3 ± 1,0 331,60111(71) 1,01 ± 0,11

Экзопланета Kepler-90 i

Кеплер-90 i в 3 раза ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, именно поэтому температура его поверхности довольно высока – примерно 427 °C. Просто для сравнения – это значение довольно близко к температуре поверхности Венеры, которая составляет 477 °C. Кеплер-90 i очень похож на нашу Землю по своему химическому составу, размерам и массе. Его орбитальный период составляет 14,4 земных суток.
Поскольку планета находится слишком близко к своей родительской звезде, она не может реально поддерживать жизнь. Открытие этого небесного объекта вызвало множество вопросов со стороны научного сообщества – еще предстоит выяснить, как такой большой и сложной планетной системе удалось одновременно оставаться такой компактной и стабильной.

Сравнение с Землёй
Экзопланета Kepler-90 i по радиусу на 32% больше Земли.

Экзопланета Kepler-90 h

Самая удаленная экзопланета от своей звезды на данный момент – Kepler-90 h имеет радиус, в 11,3 раза превышающий радиус Земли. Её орбитальный период составляет 331,6 земных суток, а масса примерно в 1,2 раза превышает массу Юпитера.
Поскольку орбита этого объекта находится примерно на таком же расстоянии от его звезды, как орбита Земли от Солнца, предположения о гипотетических лунах в его окрестностях могут оказаться верными. Если поблизости от Kepler-90 h есть какие-либо спутники, похожие по своим параметрам на Титан или Ганимед, условия на этих лунах могут быть реально пригодными для жизни.
Эти гипотетические спутники могут обладать некоторыми действительно невероятными особенностями. Поскольку их планета находится в обитаемой зоне своей звезды, некоторые из этих лун вполне могут напоминать нашу Землю. В таком случае, на спутнике далекого газового гиганта Kepler-90 h может зародиться жизнь.

Другие объекты системы Kepler-90

Четвертым известным объектом с точки зрения его близости к своей звезде является Kepler-90 d. С радиусом, в 2,87 раза превышающим Земной, он вращается вокруг Кеплера-90 в течение 59,7 земных суток.
Кеплер-90 е занимает пятое место. Его радиус составляет 2,66 радиуса нашей планеты, а период обращения по орбите может достигать 91,9 суток.
Следующим идет Kepler-90 f. Его радиус в 2,88 раза больше радиуса Земли, а период обращения по орбите составляет 124,9 земных суток.
После Kepler-90 f следует Kepler-90 g с радиусом, в 8,1 раза превышающим радиус Земли.
Его орбитальный период составляет 210,5 суток, а масса примерно в 0,8 раза превышает массу Юпитера.

Наблюдательные данные
Тип Одиночная звезда
Расстояние 780 ± 100 парсек (2,54±0,33 тыс. световых лет)
Видимая звёздная величина (V) 14
Созвездие Дракон
Спектральные характеристики
Спектральный класс G0V
Переменность затменная типа β Лиры
Физические характеристики
Масса 1,2 ± 0,1 MСолнца
Радиус 1,2 ± 0,1 RСолнца
Возраст ~2 млрд. лет
Температура 5800 ºС
Светимость 1,7782582 ± 0,0691911 LСолнца
Вращение 4,6±2,1
Коды в каталогах
KIC 11442793, KOI-351
4.9 7 голоса
Рейтинг статьи

Добавить комментарий

2 комментариев
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
Просмотреть все комментарии
Евгений Меркулов
Евгений Меркулов
6 дней назад

Звезда Kepler-90 является двойной, принадлежащей классу затменных типа β Лиры. А это означает, что здесь мы имеем дело не с одной, а с двумя экзопланетными системами. И, по моим расчетам, пять обнаруженных здесь экзопланет следует “приписать” звездному компоненту “А”: а(n) = 0,015 • 2ⁿ + 0,075 а(-∞) = 0,075 (Kepler-90b – 0,074 а.е.) а(0) = 0,09 (Kepler-90с – 0,089 а.е.) а(1) = 0,105 а(2) = 0,135 а(3) = 0,195 (Kepler-90i – 0.2 а.е.) а(4) = 0,315 (Kepler-90d – 0,32 а.е.) а(♆) = 0,435 (Kepler-90e – 0.42 а.е.) А оставшиеся 3 экзопланеты – звездному компоненту “В”: а(n) = 0,08 • 2ⁿ… Подробнее »

Евгений Меркулов
Евгений Меркулов
6 дней назад

Подробности расчета обеих экзопланетных систем звезды Kepler-90 изложены мною на форуме:
http://www.astrotime.ru/forum/viewtopic.php?p=26256#26256