АКТИВНОСТЬ КАРЛИКА КЛАССА К HIP 113103 И АТМОСФЕРНЫЕ ПОТЕРИ ЕГО ЭКЗОПЛАНЕТ

© 2024  И. С. Саванов1*
1Институт астрономии РАН, Москва, 119017 Россия
*E-mail: isavanov@inasan.ru
УДК 524.3-17:524.3-56
Поступила в редакцию 19 ноября 2023 года; после доработки 13 декабря 2023 года; принята к публикации 18 декабря 2023 года
Представлены результаты анализа проявлений активности карлика спектрального класса K3V HIP 113103 (HD 216530) и выполнены оценки потери вещества атмосфер двух его планет. HIP 113103 можно отнести к сравнительно молодым объектам с возрастом порядка 470 млн лет – 1 млрд лет. По стандартной методике по данным наблюдений миссии TESS нами были оценены площади пятен на поверхности звезды, которые превосходят максимальную площадь пятен на Солнце и составляют 6100 и 4950 м.д.п. для секторов 1 и 28 соответственно. По данным из архива наблюдений обзора All Sky Automated Survey установлены циклы активности HIP 113103 длительностью порядка 610, 825 и 1030 суток (1.7, 2.3 и 2.8 лет соответственно). Обе планеты в системе звезды HIP 113103 представляют собой объекты с радиусами 1.829R⊕︎ и 2.400R⊕︎, с периодами 7.6 и 14.2 cуток соответственно, на диаграмме «период – радиус» лежащие по разные стороны провала Фултона. Подсчет потери вещества атмосферами планет выполнен по аппроксимационной формуле, соответствующей модели потери атмосферы с ограничением по энергии. Для оценки величины потока XUV-фотонов применялись аналитические зависимости, связывающие величины потока и параметр lgRHK. Найдено, что значения M˙ для планет b и c равны 2.8×108гс1 и 1.9×108гс1 соответственно. Планета HIP 113103 b привлекает особое внимание, поскольку при ее радиусе Rp=1.829R⊕︎ она принадлежит к небольшой популяции планет с радиусами 1.5R⊕︎<Rp<2.0R⊕︎, по свойствам которых можно судить о различиях в формировании между суперземлями и мининептунами. HIP 113103 c имеет радиус Rp=2.40R⊕︎ и равновесную температуру 585±10K, что характеризует объект как уже состоявшийся теплый мининептун. Сопоставление свойств планет b и c представляет интерес, поскольку они принадлежат одной системе, облучаются одной звездой, имеют, вероятно, схожие возраст, условия образования и т.п.
Ключевые слова: методы: анализ данных — звезды: активные — звезды: маломассивные — экзопланеты
PDF
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена в рамках проекта «Исследование звезд с экзопланетами» по гранту Правительства РФ для проведения научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых (соглашение № 075-15-2019-1875, № 075-15-2022-1109).
Список литературы
1. S. Boro Saikia, C. J. Marvin, S. V. Jeffers, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. A108 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201629518
2. L. G. Bouma, E. K. Palumbo, and L. A. Hillenbrand, Astrophys. J. 947 (1), id. L3 (2023). DOI:10.3847/2041-8213/acc589
3. N. V. Erkaev, Y. N. Kulikov, H. Lammer, et al., Astron. and Astrophys. 472 (1), 329 (2007). DOI:10.1051/0004-6361:20066929
4. B. J. Fulton, E. A. Petigura, A. W. Howard, et al., Astron. J. 154 (3), article id. 109 (2017). DOI:10.3847/1538-3881/aa80eb
5. E. S. Kalinicheva, V. I. Shematovich, and I. S. Savanov, Astronomy Reports 66 (12), 1318 (2022). DOI:10.1134/S1063772922110087
6. T. T. Koskinen, P. Lavvas, C. Huang, et al., Astrophys. J. 929 (1), id. 52 (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac4f45
7. N. Lowson, G. Zhou, C. X. Huang, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 527 (1), 1146 (2024). DOI:10.1093/mnras/stad2756
8. I. S. Savanov, Astronomy Reports 62 (11), 814 (2018). DOI:10.1134/S1063772918110057
9. I. S. Savanov, Astrophysics 64 (2), 178 (2021). DOI:10.1007/s10511-021-09679-y
10. I. S. Savanov and V. I. Shematovich, Astrophysical Bulletin 76 (4), 450 (2021). DOI:10.1134/S199034132104012X
11. I. S. Savanov, Astrophysical Bulletin 78 (2), 200 (2023). DOI:10.1134/S1990341323020086
12. A. G. Sreejith, L. Fossati, A. Youngblood, et al., Astron. and Astrophys. 644, id. A67 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/202039167

Activity of K-Dwarf HIP 113103 and Atmospheric Losses of its Exoplanets

© 2024  I. S. Savanov1*
1Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
*E-mail: isavanov@inasan.ru
We present the results of analyzing the activity manifestations of the K3 V spectral type dwarf HIP 113103 (HD 216530) and estimate the matter loss from the atmospheres of two of its planets. HIP 113103 can be classified as a relatively young object with an age of about 470 million years – 1 billion years. Using the standard method, based on the observed data from the TESS mission, we estimated the areas of spots on the surface of the star, which exceed the maximum area of spots on the Sun and are 6100 and 4950 MSH for sectors 1 and 28, respectively. According to the data from the observation archive of the All Sky Automated Survey, the activity cycles of HIP 113103 have been established to last about 610, 825, and 1030 days (1.7, 2.3, and 2.8 years, respectively). Both planets in the stellar system HIP 113103 are characterized as objects with radii of 1.829R⊕︎ and 2.400R⊕︎, with periods of 7.6 and 14.2 days, respectively, lying on opposite sides of the Fulton Gap in the “Period–Radius” diagram. The loss of matter from the planetary atmospheres was calculated using an approximation formula corresponding to the energy-limited atmospheric loss model. To estimate the flux of XUV photons, analytical dependences were used connecting flux values and the logRHK parameter. It was found that the M˙ values for planets b and c are equal to 2.8×108gs1 and 1.9×108gs1, respectively. The planet HIP 113103 b attracts special attention because, with its radius Rp=1.829R⊕︎, it belongs to a small population of planets with the radii 1.5R⊕︎<Rp<2.0R⊕︎, whose properties illuminate the differences in formation between super-Earths and mini-Neptunes. HIP 113103 c has the radius Rp=2.40R⊕︎ and an equilibrium temperature of 585±10K which characterizes the object as an already established warm mini-Neptune. A comparison of the properties of planets b and c is of interest, since they belong to the same system, are irradiated by the same star, probably have similar ages and conditions of formation, etc.
Keywords: methods: data analysis—stars: activity—stars: low-mass—exoplanets
К содержанию номера