Ученые из Университета Льежа и Высшего совета по научным исследованиям Испании использовали наблюдения телескопа НАСА TESS и нашли уникальную систему из двух планет — TOI-2096 b и TOI-2096 с. Они немного больше, чем Земля, и вращаются вокруг холодной звезды TOI-2096. Система находится в 150 световых годах от Земли.
Планеты TOI-2096 b и TOI-2096 с наблюдали с помощью международной сети наземных телескопов, что позволило их подтвердить и охарактеризовать. Большинство транзитов получили с помощью телескопов проектов TRAPPIST и SPECULOOS под руководством Льежского университета.
«Проведя исчерпывающий анализ данных, мы обнаружили, что две планеты находились на резонансных орбитах», — объясняет Матильда Тиммерманс, докторант лаборатории ExoTIC в ULiège и второй автор статьи, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Поэтому их периоды очень близки к кратным друг другу: около 3,12 дня для планеты b и около 6,38 дня для планеты c. Это очень специфическая конфигурация, и она вызывает сильное гравитационное взаимодействие между планетами. Такое взаимодействие задерживает или ускоряет прохождение планет перед их звездой и может привести к измерению планетарных масс с использованием более крупных телескопов в ближайшем будущем».
Авторы исследования подсчитали, что радиус планеты b — самой близкой к своей звезде — в 1,2 раза больше, чем у Земли, отсюда и название «суперземля». Ее свойства могут быть аналогичны земным: это планета с преимущественно каменистым составом, возможно, окруженная тонкой атмосферой. Радиус с-планеты с в 1,9 раза больше радиуса Земли и на 55% больше, чем у Нептуна. Это значит, она относится категории «мини-нептунов», планет, состоящих из каменистого и ледяного ядра, окруженного водородом или богатой водой атмосферой, как Уран и Нептун в нашей Солнечной системе.
Такие параметры очень заинтересовали ученых, потому что количество планет с радиусом от 1,5 до 2,5 радиуса Земли меньше, чем предсказывают теоретические модели, что делает эти миры большой редкостью.
«Эти планеты имеют решающее значение, учитывая их размеры. Образование суперземель и мини-нептунов до сих пор остается загадкой. Существует несколько моделей формирования, пытающихся объяснить это, но ни одна из них не соответствует реальным наблюдениям. TOI-2096 — единственная обнаруженная на сегодняшний день система, в которой есть и суперземля, и мини-нептун, а их размеры противоречат разным моделям. Другими словами, TOI-2096 может быть той системой, которую мы искали, чтобы понять как сформировались эти планетарные системы», — объясняют ученые.
Кроме того, эти планеты являются одними из лучших в своей категории для изучения их возможных атмосфер с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Ученые надеются, что смогут сделать это быстро, координируя действия с другими университетами и исследовательскими центрами.
На обложке: представление художника о системе TOI-2096. Предоставлено: Лайонел Дж. Гарсия / ULiège