Экзопланета помогла открыть пятна на другой звезде

Иногда природа сама дает в руки исследователей необычные «зонды» для исследований. В астрономии, где место экспериментов занимают наблюдения, это особенно актуально.

Звезда СоRоТ-2а (названная так потому, что ее планетную систему открыл CoRoT — европейский спутник, предназначенный для исследования звездных пульсаций и поиска экзопланет) выделяется среди других звезд с планетами своей активностью и переменностью.

Уже предполагалось, что на поверхности этой звезды, близкой к Солнцу по размерам, есть крупные пятна, поскольку блеск звезды заметно изменялся, как это бывает у сильно пятнистых светил. Но рассмотреть отдельное, не слишком крупное пятно с помощью имеющихся у нас телескопов невозможно. Необходимо некоторое стечение обстоятельств, которое облегчило бы задачу.

Например, было бы здорово, если бы между нами и звездой периодически пролетало какое-то непрозрачное тело, которое затмевало бы часть поверхности звезды, где и находится пятно. Тогда по характеру кривой блеска, зная параметры затмевающего тела, можно было бы строить карты пятен, определять их размер, температуру, положение на звездном диске и т.п.

У звезды CoRoT-2a есть такой уникальный «сканер». Дело в том, что звезда имеет планетную систему. Одна из планет периодически проходит по диску звезды (с точки зрения земного наблюдателя), т.е. это так называемая транзитная планета. Значит, можно надеяться, что планета будет периодически закрывать от нас пятна, при этом блеск звезды будет возрастать, и тогда появляется возможность определить положение пятна на диске звезды и его физические свойства. Собственно, ранее уже наблюдались искажения кривых блеска при прохождении планет по дискам звезд из-за наличия пятен. Однако данные по свойствам пятен были не слишком хорошими. И вот, изучая кривую блеска звезды CoRoT-2a во время прохождения планеты по диску звезды, удалось довольно подробно картировать крупное пятно.

Сама звезда довольно молодая и относится к спектральному классу G. Период вращения звезды — чуть более 4 дней. Планета (CoRoT-2b) -так называемый «горячий юпитер», обращающийся вокруг звезды по почти идеально круговой орбите с периодом чуть менее 2 дней. Поскольку параметры планеты и обстоятельства ее прохождения по диску звезды хорошо известны, можно с высокой точностью картировать пятно. Оно оказалось примерно на 1200° холоднее поверхности (которая имеют температуру примерно такую же, как у Солнца, точнее 5625 К). Пятно занимает несколько десятых процента от полной площади диска звезды. Это сравнимо с размером крупной группы пятен на Солнце.

На рисунке показана кривая блеска при одном из прохождений планеты по диску звезды. Увеличение яркости, выделенной вертикальными линиями, связано с затмением пятна диском планеты.
На рисунке показана кривая блеска при одном из прохождений планеты по диску звезды. Увеличение яркости, выделенной вертикальными линиями, связано с затмением пятна диском планеты.

Поскольку транзитная планета у CoRoT-2a «заметает» за несколько проходов полосу широт шириной в 20 градусов, можно ожидать, что будут новые данные по картированию пятен у этой звезды.

Обнаружено крупное пятно и у другой известной звезды с экзопланетой — TrES-1. Правда там данные не столь детальны, как в случае CoRoT-2a. Пятно на TrES-1 имеет в поперечнике более 6 радиусов земли.

Наблюдение пятен на далеких звездах важно еще и потому, что позволяет точно измерить период вращения звезды вокруг своей оси.

Открытие новых транзитных планет и исследования уже имеющихся позволят в будущем получать большой поток данных о пятнах на звездах различных типов, имеющих такие спутники. Правда, для подобных исследований хорошо иметь приборы такого уровня, как спутник CoRoT.

Сергей Попов
Источник: arxiv:0906.4140

Фото ESA

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 См. также:

  • Астрофизика‑202012.01.2021 Астрофизика‑2020 За год в астрофизической части Архива (arXiv.org) появилось около 15 тыс. статей. Это, конечно, снова рекорд, хотя прирост по сравнению с 2019 и 2018 годами совсем небольшой. Тем не менее есть из чего выбирать. Основными темами нашего ежегодного обзора станут результаты работы крупных проектов, несколько громких, но пока не до конца понятных заявлений об открытиях, экзопланеты и, разумеется, быстрые радиовсплески. Однако начнем с «плановых» результатов.
  • Сергей Попов. Все формулы мира24.03.2020 «Заправлены в планшеты космические карты…» — Наука в мире через 50 лет. Какой она будет, на ваш взгляд? Что вашей области науки удастся через полвека открыть? — Уверен, что через полвека нам будет что заправить в планшеты. Можно ожидать, что к 2070-му у нас будут (пусть и плохонькие) карты потенциально обитаемых планет. Уже следующее поколение наземных и космических телескопов (E-ELT, GMT, JWST) сможет изучать состав атмосфер планет типа Земли в зонах обитаемости вокруг красных карликов. Это произойдет в ближайшие 10 лет…
  • Установка CHIME (chime-experiment.ca)14.01.2020 Астрофизика-2019: есть что вспомнить Мне кажется, что на протяжении многих лет радиоастрономы были в тени своих коллег по цеху. На первом плане оказывались данные рентгеновских, оптических, гамма-, инфракрасных наблюдений плюс гравитационно-волновые исследования, детекторы нейтрино и космических лучей. Разве что ультрафиолетовый диапазон традиционно уступал радио- в популярности. Однако в 2019-м перед нами предстала иная картина.
  • Лямбда-член и фарфоровый чайник25.09.2018 Лямбда-член и фарфоровый чайник Продолжаем публикацию глав из будущей книги астрофизика, профессора РАН Сергея Попова. Книга будет называться «Все формулы мира» и выйдет в издательстве «Альпина нон-фикшн» в следующем году Предыдущий отрывок из книги см. в позапрошлом номере ТрВ-Наука. В этот раз речь пойдет о разновидностях научных гипотез на примерах из астрофизики: ускоренное расширение Вселенной, темная энергия и темная материя, поиск внеземного разума, черные дыры…

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: