АКТИВНОСТЬ МОЛОДОГО АНАЛОГА СОЛНЦА ЗВЕЗДЫ HD 109833 И ОЦЕНКИ ПОТЕРИ ВЕЩЕСТВА АТМОСФЕР ДВУХ ЕЕ ПЛАНЕТ
- Авторы: Саванов И.С.1
-
Учреждения:
- Институт астрономии РАН
- Выпуск: Том 49, № 9 (2023)
- Страницы: 605-611
- Раздел: Статьи
- URL: https://kazanmedjournal.ru/0320-0108/article/view/674249
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320010823090048
- EDN: https://elibrary.ru/OHKBNF
- ID: 674249
Цитировать
Аннотация
Представлены результаты анализа проявлений активности молодого аналога Солнца звезды HD 109833 и выполнены оценки потери вещества атмосфер двух ее планет. Вероятно, HD 109833 принадлежит ассоциации Lower Centaurus Crux (LCC) с возрастом 27 \(\pm\) 3 млн лет, но не исключено, что звезда лишь пространственно связана с ассоциацией и может быть старше, хотя в любом случае ее возраст не превосходит 100–200 млн лет. По данным архива TESS для HD 109833 установлена величина периода вращения звезды \(P=5.08\pm 0.30\) сут, амплитуда переменности блеска (около 0.6\({\%}\) от уровня среднего блеска звезды) и оценены площади пятен на ее поверхности, которые превосходят максимальную площадь пятен на Солнце и составляют величины 15 200–17 700 м.д.п. По данным из архива наблюдений обзора All Sky Automated Survey установлен цикл активности звезды длительностью около 1950 сут (5.3 года). Обе планеты в системе звезды HD 109833 характеризуются как суб-нептуны с радиусами 2.9 и 2.6 \(R_{\oplus}\), с периодами 9.2 и 13.9 cут. По аппроксимационной формуле, соответствующей модели потери атмосферы с ограничением по энергии, найдены величины потери вещества атмосферами планет. Для оценки потока \(XUV\)-фотонов применялись аналитические зависимости, связывающие величины потока и параметр \(\log R^{\prime}_{HK}\), и сведения о распределении этих величин для звезд спектрального класса G, согласно которым имеются два хорошо выраженных пика с максимумами для величин порядка –5.0 dex у малоактивных звезд и –4.5 dex — у активных. Кроме того, было использовано соотношение, связывающее поток от звезды в рентгеновском диапазоне с величиной \(\log F_{XUV}\). Найденная величина сопоставима с оценкой, полученной при применении параметра \(\log R^{\prime}_{HK}\) для активных звезд и превосходит ее в 4 раза. Обе рассматриваемые нами экзопланеты HD 109833 b и c попадают в область на диаграмме \((M-R)\), в которой популяции каменистых и богатых летучими веществами экзопланет перекрываются и не дают возможности провести однозначную оценку их масс. Расчеты были выполнены для двух случаев — каменистых экзопланет и экзопланет, богатых летучими веществами. Массы экзопланет HD 109833 b и c составили соответственно 34.9 и 24 \(M_{\oplus}\) для каменистых экзопланет и 9.3 и 7.8 \(M_{\oplus}\) для экзопланет, богатых летучими веществами. Представлены результаты расчетов величин потери вещества атмосфер планетами HD 109833 b и c при изменении параметров, связанных с оценками масс планет и падающего на планеты потока УФ-излучения. Диапазоны изменений параметра \(\dot{M}\) для HD 109833 b и c лежат в интервалах от \(9.60\times 10^{7}\) до \(1.38\times 10^{10}\) г/с и от \(4.56\times 10^{7}\) до \(5.28\times 10^{9}\) г/с соответственно. Найденные высокие значения темпа оттока вещества могут являться следствием достаточно высокого уровня потока \(XUV\)-фотонов от звезды солнечного типа (аналога молодого активного Солнца), а также достаточно близкого расположения планет от родительской звезды.
Ключевые слова
Об авторах
И. С. Саванов
Институт астрономии РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: igs231@mail.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Вуд и др. (M.L. Wood, A.W. Mann, M.G. Barber, J.L. Bush, A.L. Kraus, B.M. Tofflemire, et al.), Astron. J. 165, 85 (2023).
- Гомез да Силва и др. (J. Gomes da Silva, N.C. Santos, V. Adibekyan, S.G. Sousa, T.L. Campante, P. Figueira, et al.), Astron. Astrophys. 646, A77 (2021).
- Еркаев и др. (N.V. Erkaev, Y.N. Kulikov, H. Lammer, F. Selsis, D. Langmayr, G.F. Jaritz, et al.), Astron. Astrophys. 472, 329 (2007).
- Зенг и др. (L. Zeng, D.D. Sasselov, and S.B. Jacobsen), Astrophys. J. 819, 127 (2016).
- Калиничева и др. (E.S. Kalinicheva, V.I. Shematovich, and I.S. Savanov), Astron. Rep. 66, 1318 (2022).
- Коскинен и др. (T.T. Koskinen, P. Lavvas, C. Huang, G. Bergsten, R.B. Fernandes, and M.E. Young), Astrophys. J. 929, 52 (2022).
- Наговицин, Певцов (Y.A. Nagovitsyn and A.A. Pevtsov), Astrophys. J. 906, 27 (2021).
- Ньютон и др. (E.R. Newton, R. Rampalli, A.L. Kraus, A.W. Mann, J.L. Curtis, A. Vanderburg, et al.), Astron. J. 165, 136 (2023).
- Отеги и др. (J.F. Otegi, F. Bouchy, and R. Helled), Astron. Astrophys. 634, A43 (2020). https://www.doi.org/10.1051/0004-6361/201936482
- Саванов (I.S. Savanov), Astrophysics 64, 178 (2021). https://www.doi.org/10.1007/s10511-021-09679-y
- Саванов, Шематович (I.S. Savanov and V.I. Shematovich), Astrophys. Bull. 76, 450 (2021).
- Санч-Форкада и др. (J. Sanz-Forcada, M. López-Puertas, L. Nortmann, and M. Lampón), Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun, 138. https://www.doi.org/10.5281/zenodo.7561725
- Стрехит и др. (A.G. Sreejith, L. Fossati, A. Youngblood, K. France, and S. Ambily), Astron. Astrophys. 644, A67 (2020).
Дополнительные файлы
