Découverte de Mini-Neptunes dans un système stellaire unique
Deux mini-Neptunes trouvés dans une disposition spéciale autour d'une étoile de type K.
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Table des matières
On a trouvé deux petites planètes, appelées Mini-Neptunes, qui tournent autour d'une étoile dans une disposition spéciale. Ces planètes sont intéressantes parce qu'elles ont une relation unique, orbite en un motif appelé résonance 2:1. Ça veut dire que pour chaque fois qu'une planète tourne autour de l'étoile, l'autre en fait deux tours. L'étoile autour de laquelle elles tournent est une Étoile de type K, qui est plus jeune que le soleil et a des caractéristiques qui en font un bon candidat pour étudier ces planètes.
Découverte des Planètes
Les planètes ont été repérées pour la première fois avec un télescope spatial conçu pour trouver de nouveaux mondes. En observant la lumière de l'étoile et en notant les baisses de luminosité, on a pu deviner qu'il y a des planètes qui passent devant. D'autres observations avec différents télescopes nous ont permis de confirmer leur existence et de récolter plus d'infos sur leurs caractéristiques.
Caractéristiques de l'Étoile
L'étoile qui héberge ces planètes est assez brillante et est relativement proche de la Terre, ce qui en fait une cible idéale pour de futures études. On a recueilli des données sur la luminosité, la température et d'autres propriétés de l'étoile pour comprendre comment elle influence ses planètes.
Propriétés des Nouvelles Planètes
Les deux mini-Neptunes ont des tailles différentes et sont situées à des distances de leur étoile qui les rendent uniques. Leurs tailles les placent dans une catégorie de planètes assez rare. L'une d'elles est plus grande et pourrait perdre son atmosphère à cause de sa proximité avec l'étoile. La plus petite, bien qu'aussi proche, est moins affectée.
Simulation de l'Atmosphère
Pour comprendre de quoi sont faites ces planètes et à quoi ressemblent leurs Atmosphères, on a créé des modèles informatiques qui simulent les conditions sur ces planètes. On prend en compte divers gaz et caractéristiques qui pourraient être présents dans leurs atmosphères. Ces modèles montrent comment on pourrait observer leurs atmosphères dans le futur avec de nouveaux télescopes.
Techniques d'Observation
Pour confirmer nos découvertes, on a utilisé plusieurs méthodes pour observer les planètes. Ça a impliqué d'utiliser à la fois des télescopes spatiaux et au sol. On a cherché des motifs dans les courbes de lumière - les données de luminosité au fil du temps - qui suggéraient la présence de planètes. Nos observations ont aussi permis de tester des signaux qui pourraient indiquer différents types d'étoiles ou d'autres objets qui pourraient brouiller nos résultats.
Études en Cours
Après avoir confirmé l'existence de ces planètes, on a mené d'autres études pour en apprendre plus sur leurs atmosphères et leurs orbites. Ça a impliqué de surveiller les variations de leurs Temps de transit - c'est-à-dire le timing de leurs passages devant l'étoile. De telles variations peuvent donner des indices sur les influences gravitationnelles d'autres corps.
Importance des Découvertes
Étudier ces mini-Neptunes est important parce qu'elles occupent un vide dans notre connaissance sur la formation et l'évolution des planètes. On pense qu'elles sont en transition entre des planètes plus petites et rocheuses comme la Terre et des géantes gazeuses plus grandes comme Neptune. Comprendre leurs caractéristiques peut fournir des infos sur comment les planètes de cette taille se diffèrent les unes des autres et quels facteurs influencent leur développement.
Potentiel pour de Futures Recherches
Avec des télescopes avancés qui devraient être lancés dans les années à venir, on aura plus d'occasions d'étudier ces planètes en détail. En analysant leurs atmosphères, on peut en apprendre sur leurs compositions et leurs histoires, ce qui pourrait nous aider à comprendre plus sur comment les planètes se forment autour de différents types d'étoiles.
Conclusion
La découverte de ces deux mini-Neptunes est un pas important dans la recherche d'exoplanètes. Au fur et à mesure qu'on collecte plus de données et qu'on affine nos modèles, on espère répondre à de nombreuses questions sur leur formation, évolution et le potentiel de vie ailleurs dans l'univers. La relation entre ces deux planètes et leur étoile hôte offre une chance précieuse d'explorer les mystères des Systèmes Planétaires au-delà du nôtre.
Titre: Two mini-Neptunes Transiting the Adolescent K-star HIP 113103 Confirmed with TESS and CHEOPS
Résumé: We report the discovery of two mini-Neptunes in near 2:1 resonance orbits ($P=7.610303$ d for HIP 113103 b and $P=14.245651$ d for HIP 113103 c) around the adolescent K-star HIP 113103 (TIC 121490076). The planet system was first identified from the TESS mission, and was confirmed via additional photometric and spectroscopic observations, including a $\sim$17.5 hour observation for the transits of both planets using ESA CHEOPS. We place $\leq4.5$ min and $\leq2.5$ min limits on the absence of transit timing variations over the three year photometric baseline, allowing further constraints on the orbital eccentricities of the system beyond that available from the photometric transit duration alone. With a planetary radius of $R_{p}=1.829^{+0.096}_{-0.067}\,R_{\oplus}$, HIP 113103 b resides within the radius gap, and this might provide invaluable information on the formation disparities between super-Earths and mini-Neptunes. Given the larger radius $R_{p}=2.40^{+0.10}_{-0.08}\,R_{\oplus}$ for HIP 113103 c, and close proximity of both planets to HIP 113103, it is likely that HIP 113103 b might have lost (or is still losing) its primordial atmosphere. We therefore present simulated atmospheric transmission spectra of both planets using JWST, HST, and Twinkle. It demonstrates a potential metallicity difference (due to differences in their evolution) would be a challenge to detect if the atmospheres are in chemical equilibrium. As one of the brightest multi sub-Neptune planet systems suitable for atmosphere follow up, HIP 113103 b and HIP 113103 c could provide insight on planetary evolution for the sub-Neptune K-star population.
Auteurs: Nataliea Lowson, George Zhou, Chelsea X. Huang, Duncan J. Wright, Billy Edwards, Emma Nabbie, Alex Venner, Samuel N. Quinn, Karen A. Collins, Edward Gillen, Matthew Battley, Amaury Triaud, Coel Hellier, Sara Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, Bill Wohler, Avi Shporer, Richard P. Schwarz, Felipe Murgas, Enric Pallé, David R. Anderson, Richard G. West, Robert A. Wittenmyer, Brendan P. Bowler, Jonathan Horner, Stephen R. Kane, John Kielkopf, Peter Plavchan, Hui Zhang, Tyler Fairnington, Jack Okumura, Matthew W. Mengel, Brett C. Addison
Dernière mise à jour: 2024-01-28 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.04137
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.04137
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://tex.stackexchange.com/questions/445563/ieeetran-how-to-include-orcid-in-tex-pdf-with-pdflatex/445583#445583
- https://orcid.org/#1
- https://mast.stsci.edu/portal/Mashup/Clients/Mast/Portal.html
- https://archive.stsci.edu/
- https://github.com/adamkraus/Comove
- https://stardrive.twinkle-spacemission.co.uk/
- https://secure-web.cisco.com/1TL5nionOJJUGi7T0X_YvX7RLRwbVQl20QG7s4LKeK1vpFY8M3UHYMuONVvV2D2hxli_pMi4YkHdTYel4ogZ3sJWN4axM8-5IsyCIPeIj7BfVIBOvp9a8iRKv2IM-wTBpjGA3xxZcH5lT4FNKBIoEstyJEEyUYzEKbDQyL4T1LQSiukl5eTarVlkS9YJbHf_HrjiuXV1gM1uXr7gdIdCbZg4CfJa_N8Qw38oz0KhpJ74RZ0rIcyg3XKCc6-HCDjlBrMtX3cpMKa1Kcya1SxY0UxXY0WkwM0zGeXYUYfbkp1Ce6jIBY8Evcz-YcyODRE4QWMlPqSDV66bKv5F1R3-RrkcH91Y7INyFOP6qJfGJKLRFJT-KNphpqmNc4Pf7zLVOIBjCEKsANmt1XTtzQN5AIPwKf-F1qd4b6KCZrqjHZIA/http
- https://www.cosmos.esa.int/gaia
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium