АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2025, том 80, № 2, страницы 243–250
АКТИВНОСТЬ G-КАРЛИКА HD 284521 (K2-370) И АТМОСФЕРНЫЕ ПОТЕРИ ЕГО ЭКЗОПЛАНЕТЫ
УДК 524.3-17+524.3-56
Поступила в редакцию 21 января 2025 года; после доработки 26 февраля 2025 года; принята к публикации 27 февраля 2025 года
Представлены результаты анализа проявлений активности хромосферно-активного карлика солнечного типа HD 284521, обладающего планетой типа субнептун. По данным миссий Кеплер и TESS выполнены оценки периода вращения звезды (Prot = 13–14 суток) и рассмотрена эволюция холодных пятен на ее поверхности. Получены оценки площадей этих пятен, которые составили по данным миссии Кеплер около 3.2% и по TESS-наблюдениям порядка 2.3, 1.2, 2.3 и 2.5% от площади ее поверхности. По данным многолетнего обзора Kamogata Wide-field Survey (KWS) и данным из архива наблюдений обзора All Sky Automated Survey (ASAS) найдена величина цикла долговременной активности звезды, которая составила около 3800 суток (10.4 года). Длительность цикла сопоставима с величиной, характерной для Солнца, однако HD 284521 вращается примерно в два раза быстрее. Результаты анализа измерений индекса S, характеризующего хромосферную активность звезды, также указывают на наличие долгопериодической переменности. Полученные результаты изучения активности звезды были использованы для оценки потери вещества атмосферы планеты HD 284521 b. Была применена аппроксимационная формула, соответствующая модели потери атмосферы с ограничением по энергии. По 135 оценкам параметра S были выполнены расчеты потери вещества атмосферой HD 284521 b в течение интервала в 1886 дней (примерно пять лет). Величины потери вещества (lg Mloss) атмосферы планеты HD 284521 b находятся в интервале от 9.8 до 10.3, медианное значение равно 10.2. Высокая величина потери вещества атмосферы этой планеты связана со значительным потоком XUV-фотонов, обусловленным высокой активностью звезды солнечного типа. Изучение планетной системы HD 284521 является продолжением серии наших исследований планетных систем, в которых центральной звездой является аналог Солнца.
Ключевые слова:
методы: анализ данных — звезды: активность — звезды: маломассивные — экзопланеты — звезды: отдельные: HD 284521 (K2-370)
ФинансированиеСписок литературы
Исследование выполнено в рамках проекта «Исследование звезд с экзопланетами» по гранту Правительства РФ для научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых (соглашения № 075-15-2019-1875 и № 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. N. V. Erkaev, Y. N. Kulikov, H. Lammer, et al., Astron. and Astrophys. 472 (1), 329 (2007). DOI:10.1051/0004-6361:20066929
3. G. Foster, K. Poppenhaeger, N. Ilic, and A. Schwope, Astron. and Astrophys. 661, id. A23 (2022). DOI:10.1051/0004-6361/202141097
4. E. S. Kalinicheva, V. I. Shematovich, and I. S. Savanov, Astronomy Reports 66 (12), 1318 (2022). DOI:10.1134/S1063772922110087
5. T. T. Koskinen, P. Lavvas, C. Huang, et al., Astrophys. J. 929 (1), id. 52 (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac4f45
6. D. Kubyshkina, L. Fossati, N. V. Erkaev, et al., Astrophys. J. 866 (2), article id. L18 (2018). DOI:10.3847/2041-8213/aae586
7. I. S. Savanov, Astronomy Reports 62 (11), 814 (2018). DOI:10.1134/S1063772918110057
8. I. S. Savanov, Astronomy Letters 49 (9), 516 (2023a). DOI:10.1134/S1063773723090049
9. I. S. Savanov, Astronomy Reports 67 (7), 719 (2023b). DOI:10.1134/S1063772923070089
10. I. S. Savanov, Astrophysics 67 (1), 48 (2024). DOI:10.1007/s10511-024-09815-4
11. I. S. Savanov and V. I. Shematovich, Astrophysical Bulletin 76 (4), 450 (2021). DOI:10.1134/S199034132104012X
12. A. Sozzetti, M. Damasso, J. Fernández Fernández, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 535 (1), 531 (2024). DOI:10.1093/mnras/stae2323
13. A. G. Sreejith, L. Fossati, A. Youngblood, et al., Astron. and Astrophys. 644, id. A67 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/202039167
Activity of G Dwarf HD 284521 (K2-370) and Atmospheric Losses of Its Exoplanet
© 2025
I. S. Savanov1*
1Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences,Moscow, 119017 Russia
*E-mail: igs231@mail.ru
An analysis of the activity evidence of the chromospherically active solar-type dwarf HD 284521, which has a sub-Neptune-type planet, is presented. Based on the data from the Kepler and TESS missions, the stellar rotation period was estimated (Prot = 13–14 days) and the evolution of cold spots on its surface was examined. Estimates of the areas of these spots were obtained, which, according to the data fromthe Kepler mission, equaled about 3.2% and, according to TESS observations, about 2.3, 1.2, 2.3, and 2.5% of its surface area. Based on the data fromthe long-term Kamogata Wide-field Survey (KWS) and data from the All Sky Automated Survey (ASAS) observation archive, the value of the star’s long-term activity cycle was found to be about 3800 days (10.4 yrs). The cycle length is comparable to that of the Sun, but HD 284521 rotates about twice as fast as the Sun. An analysis of measurements of the S index characterizing the chromospheric activity of the star also indicates the presence of a long-period variability. The results obtained from studying the stellar activity were used to estimate the loss of atmospheric matter from the planet HD 284521 b. An approximation formula corresponding to the energy-constrained atmospheric loss model was applied. Based on 135 estimates of the S parameter, the matter loss from the atmosphere of HD 284521 b over an interval of 1886 days (approximately five years) was calculated. The matter losses (log Mloss) of the atmosphere of the planet HD 284521 b are in the range of 9.8 to 10.3 with a median value of 10.2. The high amount ofmatter loss fromthe atmosphere of this planet is due to a significant flux of XUV photons caused by the high activity of the solar-type star. The study of the planetary system HD 284521 continues our series of studies of planetary systems, in which the central star is an analog of the Sun.
Keywords:
methods: data analysis—stars: activity—stars: low-mass—exoplanets—stars: individual HD 284521 (K2-370)
К содержанию номера