Kepler-10 c —це екзопланета, що обертається навколо зорі спектрального класу G Кеплер-10, розташованої приблизно за 608 світлових років у сузір’ї Дракона. Про її відкриття було оголошено командою космічного телескопа Кеплер у травні 2011 року, хоча як кандидат у планети вона була відома ще з січня 2011 року, коли було відкрито Кеплер -10b. Команда підтвердила спостереження, використовуючи дані космічного телескопа Спітцер NASA та метод під назвою BLENDER, який дозволив виключити більшість хибно позитивних сигналів. Кеплер-10c стала третьою транзитною планетою, підтвердженою статистично (на основі ймовірності, а не прямого спостереження), після Кеплер-9d та Кеплер-11g. Команда Кеплер вважає, що саме статистичний метод, використаний для відкриття Кеплер-10c, буде необхідним для підтвердження багатьох планет у полі зору телескопа Кеплер.
Кеплер-10c обертається навколо своєї зорі кожні 45 днів на відстані приблизно чверті середньої відстані між Землею та Сонцем. Початкові спостереження показали, що її радіус більш ніж удвічі перевищує земний і що вона має високу густину, що вказувало на переважно кам’янистий склад із приблизно 5–20% льоду за масоюThe Kepler-10 planetary system revisited by HARPS-N: A hot rocky world and a solid Neptune-mass planet, Xavier Dumusque, Aldo S. Bonomo, Raphaelle D. Haywood, Luca Malavolta, Damien Segransan, Lars A. Buchhave, Andrew Collier Cameron, David W. Latham, Emilio Molinari, Francesco Pepe, Stephane Udry, David Charbonneau, Rosario Cosentino, Courtney D. Dressing, Pedro Figueira, Aldo F. M. Fiorenzano, Sara Gettel, Avet Harutyunyan, Keith Horne, Mercedes Lopez-Morales, Christophe Lovis, Michel Mayor, Giusi Micela, Fatemeh Motalebi, Valerio Nascimbeni, David F. Phillips, Giampaolo Piotto, Don Pollacco, Didier Queloz, Ken Rice, Dimitar Sasselov, Alessandro Sozzetti, Andrew Szentgyorgyi, Chris Watson, (Submitted on 30 May 2014). Для порівняння, океани Землі становлять лише близько 0,02% від загальної маси планети, причому додаткова кількість води, можливо, у кілька разів більша, міститься в мантії. Однак у 2017 році більш точний аналіз із використанням даних HARPS і HIRES показав, що Кеплер-10c не є великою планетою земного типу, а натомість є типовою планетою, багатою на леткі речовини, з масою близько семи мас Землі.
Відкриття та підтвердження У січні 2011 року було підтверджено існування близько розташованої планети Кеплер-10b на орбіті зорі Кеплер-10 після вимірювань її транзитної поведінки (коли вона проходить перед диском зорі, періодично зменшуючи її яскравість), а також ефекту радіальної швидкості, виявленого у спектрі Кеплер-10, що надало необхідні докази її планетної природи. Додаткове, більш довгоперіодичне зменшення яскравості було також зафіксовано, що свідчило про можливу наявність другої планети в системі; однак залишалася ймовірність, що цей сигнал має інше походження і транзит є хибно позитивним. Спроби виміряти ефект радіальної швидкості для цього об’єкта, тоді позначеного як KOI 072.02, виявилися безрезультатними; тому для виключення хибнопозитивних сценаріїв команда Кеплер застосувала метод під назвою BLENDER.
Застосування методу BLENDER було доповнене використанням інструмента IRAC космічного телескопа Спітцер, який застосували 30 серпня та 15 листопада 2010 року для уточнення кривої блиску Кеплер-10 у момент транзиту KOI 072.02. Було встановлено, що транзитний об’єкт не створює змін кольору, що є характерною ознакою для зір. Це ще більше підтвердило, що KOI 072.02 є планетою. Крім того, інструмент IRAC не виявив відмінностей у сигналі транзиту при порівнянні кривих блиску зорі в інфрачервоному та видимому діапазонах; зорі, які могли б випадково збігатися по лінії зору з Кеплер-10, виглядали б подібно у видимому світлі, але відрізнялися б в інфрачервоному.
Обсерваторія WIYN із телескопом діаметром 3,5 м була використана для спекл-інтерферометрії 18 червня 2010 року; крім того, камера PHARO на 5-метровому телескопі у Паломарській обсерваторії застосовувалася завдяки можливостям адаптивної оптики. Ці спостереження разом із аналізом спектра Кеплер-10, отриманого в обсерваторії Кека, дозволили виключити можливість того, що світло сусідньої зорі спотворювало спектр Кеплер-10 і створювало результати, які привели астрономів до припущення про існування другої планети на її орбіті. Усі такі сценарії (за винятком випадку, коли зоря розташована точно позаду або перед Кеплер-10), були фактично відкинуті. Навіть у цьому разі команда Кеплер дійшла висновку, що така зоря, ймовірно, не була б гігантом.
Досягнувши вищого рівня впевненості, команда Кеплер порівняла моделі, побудовані за допомогою BLENDER, із фотометричними спостереженнями, отриманими супутником Кеплер. Метод BLENDER дозволив виключити більшість альтернативних пояснень, зокрема сценарії з потрійними зоряними системами. Зрештою було встановлено, що хоча моделі ієрархічних потрійних систем (подвійна система між одиничною зорею та подвійною зорею) можуть відтворювати криву блиску Кеплер-10, додаткові спостереження мали б їх виявити. Єдиними можливими варіантами, що залишилися після виключення таких систем, були або вплив фонової зорі, або ж реальний транзит планети.
Порівняння KOI 072.02 з 1235 іншими об’єктами інтересу Кеплер (KOI) у полі зору місії дозволило астрономам застосувати моделі, що привели до підтвердження KOI 072.02 як планети з високим ступенем достовірності. Після цього об’єкт було перейменовано на Кеплер-10c. Про підтвердження планети було оголошено 23 травня 2011 року на засіданні Американського астрономічного товариства в Бостоні.
Кеплер-10c стала першою ціллю місії Кеплер, яку спостерігали за допомогою телескопа Спітцер з метою виявлення слабкого транзитного сигналу в кривій блиску. На момент її відкриття Спітцер був єдиним інструментом, здатним виявляти такі слабкі транзити в даних Кеплер на рівні, придатному для змістовного аналізу. Ця планета також стала третьою транзитною планетою, підтвердженою шляхом статистичного аналізу (а не прямого спостереження), після Кеплер-9d і Кеплер-11g. У статті про підтвердження Кеплер-10c команда Кеплер зазначила, що значна частина планет у полі зору місії буде підтверджена саме таким статистичним методом.
Зоря-господар
Кеплер-10 — це зоря спектрального класу G, розташована на відстані 187 парсеків (608 світлових років) від Землі. Вона має масу 0,895 від маси Сонця та радіус 1,056 радіуса Сонця, тобто є дещо менш масивною за Сонце.
За ефективної температури 5627 K Кеплер-10 є холоднішою за Сонце. Зоря також є бідною на метали та значно старішою, адже її металічність становить [Fe/H] = −0,15 (що є на 29% менше, ніж заліза у Сонці). Вік Кеплер-10 оцінюється приблизно у 10,6 мільярда років.
Видима зоряна величина Кеплер-10 дорівнює 11,2, що означає, що зоря є невидимою неозброєним оком із Землі.
Характеристики Кеплер-10c є зовнішньою з двох відомих планет системи Кеплер-10 і здійснює один оберт навколо зорі кожні 45,29485 днів на відстані 0,2407 а.о. Внутрішня планета, Кеплер-10b, є кам’янистою і обертається приблизно за 0,8 доби на відстані 0,01684 а.о. Рівноважна температура Кеплер-10c оцінюється у 584 K, що майже вчетверо вище, ніж у Юпітера. Орбітальний нахил планети становить 89,65°, тобто вона майже спостерігається «з ребра» відносно Землі та зорі Кеплер-10. Транзити фіксувалися в моменти, коли Кеплер-10c проходила перед диском своєї зорі.
Спочатку вважалося, що маса Кеплер-10c становить 15–19 мас Землі. За радіуса лише у 2,35 (2,31–2,44) раза більшого за земний (що відповідає об’єму у 12–15 разів більшому за земний), припускалося, що вона не може містити значних кількостей водню або гелію, оскільки атмосфера, багата на водень, була б втрачена протягом 10,6-мільярдного віку системи Кеплер-10. Натомість вважалося, що склад планети є переважно кам’янистим із часткою води близько 5–20% за масою. Передбачалося, що більша частина цієї води перебуває у вигляді фаз із високим тиском так званого «гарячого льоду».
Однак у липні 2017 року більш точний аналіз даних HARPS-N і HIRES показав, що маса Кеплер-10c значно менша, ніж вважалося раніше — близько 7,37 (6,18–8,69) маси Землі із середньою густиною 3,14 г/см3. Замість переважно кам’янистого складу це вказує на світ, що складається майже повністю з летких речовин, передусім води.
Див. також
55 Рака e Kepler-10b Kepler-20b Мегаземля, запропонований клас екзопланет, до якого спочатку відносили Кеплер-10c.
Джерела http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/http://www.nasa.gov/topics/universe/features/rocky_planet.html
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/rocky_planet.html
Примітки