Характеристики суперземель и мини-нептунов

Более половины известных в настоящее время звезд имеют близко расположенные экзопланеты, промежуточные по размеру между Землей и Нептуном, называемые суперземлями и мини-Нептунами. Серия исследований California-Kepler Survey (CKS), в которой изучались данные миссии НАСА Кеплер, выявила бимодальное распределение планет с ( — радиус Земли) по радиусам — наблюдался недостаток планет с радиусами . В CKS не учитывались данные других миссий и экзопланеты, открытые нетранзитным методом. Все данные этой миссии ограничивались 2022 г. В настоящей работе исследовано распределение суперземель и мини-Нептунов с учетом всех известных к 2024 г. данных по экзопланетам из каталога НАСА. Были отобраны мини-Нептуны и суперземли с известными радиусами. Таких планет оказалось 937, из них планет с известной массой — 366. Поскольку радиус планеты может быть определен только транзитным методом, распределение по радиусам строится по данным транзитных планет, но, в отличие от CKS, берутся данные не только миссии Кеплер. Данные для остальных распределений выбраны независимо от метода их обнаружения и используемого телескопа. Нами показано, что современные данные наилучшим образом аппроксимируются распределением Гаусса с двумя пиками, которое описывает две популяции планет: каменистые (в дальнейшем суперземли) и экзопланеты с газовыми оболочками (экзопланеты, окруженные водородно-гелиевыми атмосферами, но состоящие преимущественно из тяжелых элементов — льдов и скальных пород, в дальнейшем — мини-Нептуны). Анализируется величина провала между популяциями в настоящее время. Показано, что провал заполняется равномерно с двух сторон, в CKS первый пик значительно меньше второго, то есть суперземель было меньше, чем мини-Нептунов. Возможно, за последнее время было открыто больше суперземель, из-за чего наблюдалась их нехватка в CKS. По теоретическим моделям зависимости массы от радиуса определен состав некоторых экзопланет.

мини-Нептуны, суперземли, провал Фултона, экзопланеты