Kepler-953 b (также известна как KIC 8552719 b и KOI-1792.01) — экзопланета, вращающаяся вокруг звезды Kepler-953 в созвездии Лебедя. Расположена на расстоянии около 780 световых лет от Солнца. Относится к классу планет, похожих на Нептун (ледяных гигантов), и является одной из двух подтверждённых планет в данной планетной системе.
Планета была открыта в 2016 году космическим телескопом «Кеплер» транзитным методом в рамках анализа данных основной миссии телескопа. Об открытии было объявлено 10 мая 2016 года в каталоге подтверждённых планет «Кеплера» (Kepler Confirmed Planets) вместе с публикацией научной статьи Morton et al. 2016 в Astrophysical Journal. Планета получила обозначения KIC 8552719 b (по каталогу KIC) и KOI-1792.01 (по каталогу KOI).
Kepler-953 b обращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0,392 астрономической единицы (а. е.), что примерно в два раза ближе, чем Меркурий к Солнцу. Полный оборот вокруг звезды планета совершает за 88,4 земных суток. Масса планеты составляет 16,5 масс Земли, а радиус — 4,2 радиуса Земли (0,38 радиуса Юпитера). Расчётная средняя плотность Kepler-953 b оценивается в 1,23 г/см³, что заметно ниже плотности Земли (5,51 г/см³) и даже немного ниже плотности Нептуна (1,64 г/см³), что указывает на её газо-ледяной состав и отсутствие массивного железокаменного ядраЗначение плотности рассчитано на основе массы и радиуса, указанных в каталоге NASA. Погрешность измерений составляет ±0.5 масс Земли для массы и ±0.02 радиуса Юпитера для радиуса, что даёт возможный диапазон плотности 1.15-1.31 г/см³..
В системе Kepler-953, помимо данной планеты, обнаружена вторая планета — Kepler-953 c, которая значительно меньше (радиусом всего 1,19 радиуса Земли) и находится на гораздо более близкой орбите (период обращения 9,1 суток). Обе планеты были открыты одновременно и представляют интерес для изучения формирования и эволюции компактных планетных систем.
История открытия Планета была обнаружена в результате анализа данных, полученных космическим телескопом «Кеплер» в ходе его основной миссии. Об открытии было объявлено в 2016 году в каталоге подтверждённых планет «Кеплера» (Kepler Confirmed Planets) в рамках публикации данных, выпущенной 10 мая 2016 года.
Планета получила обозначения KIC 8552719 b (по каталогу KIC) и KOI-1792.01 (по каталогу KOI).
Метод обнаружения
Kepler-953 b была обнаружена с помощью транзитного метода — регистрации периодических ослаблений блеска звезды при прохождении планеты по её диску. Глубина транзита составляет 0,17 %, а длительность — 12,3 часа. Анализ кривой блеска позволил определить радиус планеты и параметры орбитыMorton, Timothy D.; et al. (2016). «False Positive Probabilities for all Kepler Objects of Interest: 1284 Newly Validated Planets and 428 Likely False Positives». The Astrophysical Journal. 822 (2): 86. arXiv:1605.02825. doi:10.3847/0004-637X/822/2/86..
Подтверждение Статус планеты был подтверждён статистическим анализом вероятности ложноположительного обнаружения в работе Morton et al. 2016Morton, Timothy D.; et al. (2016). «False Positive Probabilities for all Kepler Objects of Interest: 1284 Newly Validated Planets and 428 Likely False Positives». The Astrophysical Journal. 822 (2): 86. arXiv:1605.02825. doi:10.3847/0004-637X/822/2/86.. Вероятность того, что сигнал является ложноположительным, оценивается как крайне низкая — менее 1 %Southworth, J. (2024). Homogeneous studies of transiting exoplanets. Keele University. Kepler-953 b . Планета вошла в каталог подтверждённых объектов миссии «Кеплер» (Kepler Confirmed Planets) 10 мая 2016 годаOpen Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b NASA Exoplanet Science Institute. Kepler-953 b . NASA Exoplanet Archive..
Внутреннее строение
Прямые наблюдения внутреннего строения Kepler-953 b невозможны, однако на основе её массы (16,5 M⊕), радиуса (4,2 R⊕) и средней плотности (1,23 г/см³) можно построить теоретическую модель.
Сравнение с теоретическими кривыми «масса—радиус» для планет различного состава позволяет предположить следующую структуру: +Предполагаемые слои Kepler-953 bСлойСоставПримерная доля радиусаПримечанияАтмосфераВодород (H2), гелий (He)~15-20 %Переходит в сверхкритический флюид на глубинеМантия (ледяной слой)Вода (H2O), метан (CH4), аммиак (NH3) в виде ионных или сверхкритических флюидов~60-70 %При высоких давлении и температуре образует «горячий лёд»ЯдроСиликаты и металлы (железо, никель)~10-15 %Вероятно, частично дифференцировано Такая слоистая структура характерна для ледяных гигантов. Для сравнения, Нептун имеет схожее строение: атмосфера (H2/He), ледяная мантия (вода, метан, аммиак) и каменистое ядро массой около 1,2 M⊕. Близость Kepler-953 b к своей звезде (0,392 а. е.) приводит к значительно более высокой температуре внешних слоёв (∼410 K) по сравнению с Нептуном (∼72 K), что может влиять на фазовое состояние и динамику атмосферы.
Родительская звезда
Kepler-953 (KIC 8552719) — звезда, по своим характеристикам близкая к Солнцу. Она относится к спектральному классу G
Kepler-953 — Star . SIMBAD. CDS. Дата обращения: 7 марта 2026..
Собственное движение по прямому восхождению: −9,42 ± 2,12 mas/год Собственное движение по склонению: +21,70 ± 2,12 mas/год Общее собственное движение: 23,66 ± 2,12 mas/год
Основные параметры
Спектральный класс: G7V
Масса: 0,95 ± 0,03 M☉Southworth, J. (2024). Homogeneous studies of transiting exoplanets. Keele University. Kepler-953 b Радиус: 0,99 ± 0,09 R☉Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Температура поверхности: 5416 ± 45 KOpen Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Kepler-953 — Star . SIMBAD. CDS. Дата обращения: 7 марта 2026. Светимость: ~0,9 L☉ (расчётная)Рассчитано на основе радиуса и температуры звезды с использованием закона Стефана-Больцмана. Металличность [Fe/H]: +0,26 ± 0,07 (в 1,8 раза больше солнечной)Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Возраст: 8,7+3,3−5,0 млрд летOpen Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b (по другим данным — около 4 млрд летKepler-953 — Star . SIMBAD. CDS. Дата обращения: 7 марта 2026.) Видимая звёздная величина: 12,31 (V-диапазон)Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Расстояние от Солнца: 783+68−57 световых лет (240+21−18 пк)Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b Пространственные координаты: , Open Exoplanet Catalogue. Kepler-953 b
Расхождения в параметрах звезды Различные методы анализа и источники данных дают отличающиеся оценки параметров звезды Kepler-953. В таблице приведены основные расхождения: +Сравнение параметров звезды из разных источниковПараметрMorton et al. 2016Другие источникиЭффективная температура (K)5416+41−465114-5688 (разные измерения)Металличность [Fe/H] (dex)0,26 ± 0,070,015-0,42Радиус (R☉)0,99+0,09−0,070,822-1,073Возраст (млрд лет)8,7+3,3−5,01,9 ± 1,4 (Q1-Q12 KOI Table) Наибольшее расхождение наблюдается в оценке возраста: от 1,9 млрд лет по ранним данным KOI до 8,7 млрд лет по Morton et al. 2016. Это связано с использованием различных методов моделирования эволюции звёзд и разных исходных данных.
Физические характеристики
Масса, размер, класс и плотность
Kepler-953 b относится к классу планет, похожих на Нептун (ледяных гигантов)NASA Exoplanet Science Institute. Kepler-953 b . NASA Exoplanet Archive.. Её масса составляет 16,5 масс Земли, что значительно превышает массу Земли, но уступает массе Сатурна. Радиус планеты равен 4,2 радиуса Земли (или 0,38 радиуса Юпитера)NASA Exoplanet Science Institute. Kepler-953 b . NASA Exoplanet Archive..
Сочетание массы и радиуса позволяет предположить, что планета обладает значительной газовой оболочкой, состоящей в основном из водорода и гелия, а также, возможно, включает в себя льды и каменистое ядро.
Плотность Расчётная средняя плотность Kepler-953 b составляет около '''1,23 г/см³''', что заметно ниже плотности Земли (5,51 г/см³) и даже немного ниже плотности Нептуна (1,64 г/см³). Это указывает на её газо-ледяной состав и отсутствие массивного железокаменного ядра.
Орбитальные характеристики Kepler-953 b обращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0,392 астрономической единицы (а. е.)NASA Exoplanet Science Institute. Kepler-953 b . NASA Exoplanet Archive.. Это ближе, чем орбита Меркурия в Солнечной системе. Полный оборот вокруг звезды планета совершает за 88,4 земных сутокNASA Exoplanet Science Institute. Kepler-953 b . NASA Exoplanet Archive.. Наклонение орбиты обеспечивает наблюдение её транзитов по диску звезды.
Планетная система
Kepler-953 b не является единственной планетой в системе. В 2016 году была открыта вторая планета — Kepler-953 c.
Основные параметры Kepler-953 c: Радиус: 1,19 R⊕ (0,106 RJ) Орбитальный период: 9,109 ± 0,003 суток Большая полуось: 0,035 а. е. Наклонение орбиты: 88,8°
Таким образом, Kepler-953 c находится значительно ближе к звезде и совершает оборот всего за 9 дней, в то время как Kepler-953 b расположена дальше и имеет более холодные температуры.
Исследование и научная значимость Система Kepler-953 представляет интерес для астрономов благодаря наличию двух планет с разными размерами и орбитами. Изучение таких систем помогает понять процессы миграции планет и формирования компактных планетных систем. Отсутствие данных о массах планет оставляет возможность для будущих исследований, в частности методом лучевых скоростей.
Дальнейшие наблюдения с помощью наземных телескопов и космических обсерваторий (таких как «Джеймс Уэбб») позволят уточнить характеристики атмосфер планет и их эволюцию.
Параметры транзита Kepler-953 b была обнаружена транзитным методом, что позволило точно измерить следующие параметры прохождения планеты по диску звездыSouthworth, J. (2024). «TEPCat: Kepler-953b» . Keele University. Дата обращения: 8 марта 2026.:
Глубина транзита: 0,17 % — именно такое ослабление блеска звезды происходит во время прохождения планеты Длительность транзита: 12,307 часа (0,5128 суток) Время середины транзита (эпоха): 2455009,27462 JD (юлианская дата) Опорная публикация: Morton et al. 2016 (2016ApJ…822…86M)
Точные эфемериды позволяют предсказывать будущие транзиты для наблюдений.
Фотометрические данные Для звезды Kepler-953 доступны следующие фотометрические измерения в различных диапазонах: +Фотометрия звезды Kepler-953ДиапазонЗначениеВидимая звёздная величина (V)12,31 magИнфракрасный (J)10,77 ± 0,03 magИнфракрасный (H)10,40 ± 0,02 magИнфракрасный (Ks)10,30 ± 0,02 magКосмический телескоп «Кеплер» (Kep)12,16 magGaia12,14 ± 0,00 mag
Химический состав
Исследования химического состава звезды Kepler-953 показывают повышенное содержание некоторых элементов по сравнению с Солнцем: +Содержание элементов (относительно солнечного)ЭлементЗначение [X/H] (dex)Железо ([Fe/H]) +0,26 ± 0,07Углерод ([C/H]) +0,06 ± 0,04Кислород ([O/H]) +0,07 ± 0,07Кремний ([Si/H]) +0,15 ± 0,05Алюминий ([Al/H]) +0,27 ± 0,05Кальций ([Ca/H]) +0,05 ± 0,07 Повышенное содержание тяжёлых элементов характерно для звёзд, имеющих планетные системы.
Вычисление гравитационного потенциала Гравитационный потенциал на поверхности Kepler-953 b рассчитывается по классической формуле ньютоновской гравитации:
где:
·кг⁻¹·с⁻² — гравитационная постоянная, — масса планеты, — радиус планеты.
Используя массу кг и радиус м, получаем:
.
Для сравнения, гравитационный потенциал других небесных тел составляетЗначения для планет Солнечной системы рассчитаны по данным NASA Fact Sheets.:
Земля: −6,25 × 10⁷ Дж/кг, Нептун: −1,40 × 10⁸ Дж/кг, Юпитер: −1,89 × 10⁸ Дж/кг, Солнце: −1,91 × 10¹¹ Дж/кг (на поверхности).
Таким образом, гравитационный потенциал Kepler-953 b примерно в 4 раза глубже земного и превышает потенциал Нептуна. Это означает, что для выхода из поля тяготения планеты необходима значительно бо́льшая энергия.
Вторая космическая скорость Из гравитационного потенциала можно получить вторую космическую скорость (скорость убегания):
.
Подставляя значения, находим:
.
Для сравнения: на Земле км/с, на Нептуне — 23,5 км/с, на Юпитере — 59,5 км/с.