stringtranslate.com

Кеплер-62ф

Кеплер-62f [1] [2] [4] (также известный под обозначением «Объект интереса Кеплера» KOI-701.04 ) — экзопланета -суперземля , вращающаяся вокруг обитаемой зоны звезды Кеплер-62 , самой дальней из пяти таких планет. обнаружен вокруг звезды космическим кораблем НАСА «Кеплер» . Она расположена примерно в 980 световых годах (300 парсеках ) от Земли в созвездии Лиры . [5]

Kepler-62f вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0,718 а.е. (107 400 000 км; 66 700 000 миль) от своей родительской звезды с орбитальным периодом примерно 267 дней и имеет радиус примерно в 1,41 раза больше радиуса Земли. Это один из наиболее многообещающих кандидатов на потенциальную обитаемость , поскольку ее родительская звезда является относительно спокойной звездой и имеет меньшую массу, чем Солнце , поэтому она может прожить около 30 миллиардов лет или около того. [6] Судя по размеру, Kepler-62f, вероятно, является планетой земной группы или покрытой океаном . Однако ключевые компоненты экзопланеты все еще необходимо оценить, чтобы определить ее обитаемость; например, ее атмосфера , если она существует, поскольку она находится во внешней части обитаемой зоны своей родительской звезды. [1] [7]

Об открытии экзопланеты (вместе с Кеплер-62е ) было объявлено в апреле 2013 года НАСА в рамках публикации данных космического корабля Кеплер . [1] Экзопланета была обнаружена с помощью транзитного метода , при котором измеряется эффект затемнения, который вызывает планета, когда она проходит перед своей звездой. По мнению ученых, он является потенциальным кандидатом для поиска внеземной жизни и был выбран в качестве одной из целей для изучения программой «Поиск внеземного разума» (SETI). [8]

Физические характеристики

Масса, радиус и температура

Kepler-62f — это суперземля , что помещает ее в класс экзопланет с радиусом и массой больше Земли, но меньшими, чем у ледяных гигантов Нептуна и Урана . Он имеет равновесную температуру 208 К (-65 ° C; -85 ° F), что близко к температуре Марса . [9] Его радиус 1,46 R 🜨 , [1] что означает, что его радиус меньше ≥1,6 R 🜨 , где в противном случае он был бы мини-Нептуном с летучим составом, без твердой поверхности. [10] Из-за своего радиуса это, вероятно, каменистая планета . Однако масса пока не ограничена, по оценкам, верхний предел составляет <35 M E , реальная масса, как ожидается, будет значительно ниже этого значения. [1] Лаборатория планетарной обитаемости оценила массу около 2,6 M E , предполагая, что по составу она похожа на скалистую Землю. [11]

Принимающая звезда

Планета вращается вокруг звезды ( K-типа ) по имени Кеплер-62 , вокруг которой вращаются в общей сложности пять известных планет. [1] Звезда имеет массу 0,69 M ☉ и радиус 0,64 R ☉ . Его температура составляет 4925 К , а возраст — 7 миллиардов лет. [1] Для сравнения: возраст Солнца 4,6 миллиарда лет [12] и его температура 5778 К. [13] Звезда несколько бедна металлами, с металличностью ( [Fe/H]) −0,37, или 42% от солнечной суммы. [1] Его светимость ( L ☉ ) составляет 21% светимости Солнца. [1]

Видимая величина звезды , или насколько яркой она выглядит с точки зрения Земли, равна 13,65. Поэтому он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.

Орбита

Кеплер-62f вращается вокруг своей родительской звезды каждые 267,29 дней на расстоянии около 0,718 астрономических единиц (107 400 000 км , 66 700 000 миль ), что примерно соответствует расстоянию большой полуоси Венеры от Солнца . По сравнению с Землей это примерно семь десятых расстояния от нее до Солнца. По оценкам, Kepler-62f получает около 41% количества солнечного света , которое Земля получает от Солнца, что сопоставимо с Марсом , который получает 43%. [1]

Обитаемость

Представление художника о Kepler-62f (на переднем плане) как о каменистой экзопланете земной группы , вращающейся вокруг своей родительской звезды (в центре) . Реальный внешний вид неизвестен. Kepler-62e можно увидеть вдалеке как мерцающую звезду.

Учитывая возраст планеты (7 ± 4 миллиарда лет), освещенность (0,41 ± 0,05 земного) и радиус (1,46 ± 0,07 земного) считается скальным (силикатно-железным) составом с добавлением, возможно, значительного количества воды. правдоподобно. [1] Исследование моделирования показывает, что вполне вероятно, что подавляющее большинство планет в этом диапазоне размеров полностью покрыты океаном. [14] [15] Если бы его плотность такая же, как у Земли, его масса была бы в 1,41 3 или 2,80 раза больше земной. Согласно исследованию приливных воздействий на потенциально обитаемые планеты, планета потенциально может стать местом размещения Луны . [16] Планета может быть единственным кандидатом в обитаемую зону, который избежит высыхания из-за облучения родительской звезды в ее нынешнем местоположении. [17]

Климат

Хотя Кеплер-62f может быть покрытой океаном планетой, имеющей камень и воду на поверхности, она находится дальше всего от своей звезды, поэтому не имеет дополнительного количества углекислого газа ( CO
2), это может быть планета, полностью покрытая льдом. [18] Чтобы Kepler-62f мог поддерживать климат, подобный земному (со средней температурой около 284–290 K (11–17 °C; 52–62 °F), давление не менее 5 бар (4,9 атм.) углекислый газ должен был бы присутствовать в атмосфере планеты. [19]

13 мая 2016 года исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) объявили, что обнаружили различные сценарии, позволяющие сделать экзопланету пригодной для жизни. Они протестировали несколько моделей, основанных на том, что Кеплер-62f имеет атмосферу, толщина которой варьируется от земной до 12 раз толще, чем у нашей планеты, различные концентрации углекислого газа в его атмосфере, варьирующиеся от того же количества, что и в атмосфере нашей планеты. атмосфера Земли в 2500 раз превышает этот уровень и несколько различных возможных конфигураций ее орбитальной траектории. [19] В июне 2018 года исследования показали, что на Kepler-62f могут быть времена года и климат, похожие на земные. [20] [21]

Другие факторы

Поскольку это самая удаленная планета своей звездной системы, последствия приливной эволюции внутренних планет и родительской звезды на Кеплер-62f вряд ли имели значительные последствия в течение ее существования. Наклон оси, вероятно, не изменился, и, таким образом, планета может иметь наклон оси (от 14 до 30 °) и период вращения, несколько похожий на земной. [22] Это может дополнительно сделать планету более устойчивой для обитания, поскольку она сможет передавать тепло на ночную сторону, а не быть планетой, поверхность которой наполовину состоит из воды, наполовину из льда.

Звезды K-типа, такие как Кеплер-62, могут жить примерно 20–40 миллиардов лет, что в 2–4 раза дольше предполагаемого времени жизни Солнца. [6] Низкая звездная активность оранжевых карликов, таких как Кеплер-62, создает относительно благоприятную радиационную среду для планет, вращающихся в их обитаемых зонах, увеличивая их потенциальную обитаемость. [23] В одном обзорном эссе 2015 года был сделан вывод, что Kepler-62f, наряду с экзопланетами Kepler-186f и Kepler-442b , вероятно, были лучшими кандидатами на роль потенциально обитаемых планет. [24] [25]

Открытие

Подтвержденные малые экзопланеты в обитаемых зонах (впечатления художника).
( Кеплер-62e , 62f, 186f , 296e , 296f , 438b , 440b , 442b ) [26]

Наблюдение за космическим кораблем НАСА « Кеплер»150 000 звезд во входном каталоге Kepler , включая Kepler-62, в период с 13 мая 2009 г. по 17 марта 2012 г. Программный конвейер, который искал периодическое падение звездной яркости, признак планетарного транзита звезды, первоначально нашел три планеты. вокруг Кеплера-62, включая Кеплер-62е . Из-за ошибки в программном конвейере планета 62f была пропущена. Эрик Агол , профессор астрономии Вашингтонского университета , обнаружил три дополнительных транзита, которые были пропущены трубопроводом, [2] которые происходили каждые 267 дней, и после более детального анализа команда Кеплера пришла к выводу, что четвертое планетарное тело, 62f, отвечал за периодические 267-дневные транзиты. Об открытии планетной системы звезды Кеплер-69 было объявлено 18 апреля 2013 года. [1]

Последующие исследования

9 мая 2013 года на слушаниях в Конгрессе (архивировано 6 декабря 2014 г. в Wayback Machine ) двумя подкомитетами Палаты представителей США обсуждалась тема «Открытия экзопланет: нашли ли мы другие Земли?», вызванная открытием экзопланеты Kepler -62f . наряду с Kepler-62e и Kepler-69c . В опубликованном ранее специальном выпуске журнала Science сообщалось об открытии экзопланет. [27]

Находясь на расстоянии около 980 световых лет (300 парсеков), Кеплер-62f находится слишком далеко, а его звезда слишком далеко, чтобы нынешние телескопы или будущие телескопы следующего поколения могли определить его массу или наличие у него атмосферы. Космический корабль «Кеплер» сосредоточился на одной небольшой области неба, но космические телескопы следующего поколения, охотящиеся за планетами, такие как TESS и CHEOPS , будут исследовать близлежащие звезды по всему небу.

Близлежащие звезды с планетами затем можно будет изучать с помощью будущего космического телескопа Джеймса Уэбба и будущих больших наземных телескопов для анализа атмосфер, определения масс и определения состава. Кроме того, установка в квадратном километре значительно улучшит радионаблюдения над обсерваторией Аресибо и телескопом Грин-Бэнк . [28]

Цель внеземного разума

Kepler-62f и другие экзопланеты Kepler-62 являются объектом особого внимания в рамках поисковых программ «Поиск внеземного разума» (SETI). [8] Они будут сканировать территории на предмет любых сигналов, которые могут отражать технологическую жизнь в системе. Учитывая межзвездное расстояние в 980 световых лет (300 парсеков), сигналы покинули планету много лет назад. [ необходимы разъяснения ] По состоянию на 2016 год таких сигналов обнаружено не было.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijklmnopqrs Боруки, Уильям Дж .; и другие. (18 апреля 2013 г.). «Кеплер-62: система пяти планет с планетами 1,4 и 1,6 земного радиуса в обитаемой зоне». Научный экспресс . 340 (6132): 587–590. arXiv : 1304.7387 . Бибкод : 2013Sci...340..587B. дои : 10.1126/science.1234702. PMID  23599262. S2CID  21029755.
  2. ^ abc Джонсон, Мишель; Харрингтон, доктор юридических наук (18 апреля 2013 г.). «Кеплер НАСА обнаружил самую маленькую на сегодняшний день планету с обитаемой зоной». НАСА . Проверено 18 апреля 2013 г.
  3. ^ Боруки, Уильям; Томпсон, Сьюзен Э.; Агол, Эрик; Хеджес, Кристина (май 2019 г.). «Кеплер-62f: первая малая планета Кеплера в обитаемой зоне, но реальна ли она?». Новые обзоры астрономии . 83 : 28–36. arXiv : 1905.05719 . Бибкод : 2018НовыйAR..83...28B. doi :10.1016/j.newar.2019.03.002. S2CID  153313459.
  4. ^ Прощай, Деннис (18 апреля 2013 г.). «Два хороших места для жизни на расстоянии 1200 световых лет от нас». Газета "Нью-Йорк Таймс . Проверено 18 апреля 2013 г.
  5. ^ «Кеплер-62f: возможный водный мир». Space.com . 13 мая 2016 г.
  6. ^ аб Пол Глистер (12 августа 2009 г.). «Во славу звезд К-класса». Центаврианские мечты . Проверено 2 июля 2016 г.
  7. ^ «Объяснение 3 потенциально обитаемых планет-суперземлей (инфографика)» . Space.com . 18 апреля 2013 г.
  8. ^ ab «Нашел ли Кеплер идеальные планеты-мишени SETI?». Институт SETI . 19 апреля 2013 года. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года . Проверено 17 сентября 2013 г.
  9. ^ "Кеплер-62 ф" . Архив экзопланет НАСА . Проверено 23 июля 2016 г.
  10. ↑ Роджерс, Лесли А. (31 июля 2014 г.). «Большинство планет с радиусом Земли 1,6 не каменистые». Астрофизический журнал . 801 (1): 41. arXiv : 1407.4457 . Бибкод : 2015ApJ...801...41R. дои : 10.1088/0004-637X/801/1/41. S2CID  9472389.
  11. ↑ Мендес, Абель (18 апреля 2013 г.). «НАСА Кеплер открывает новые потенциально обитаемые экзопланеты». Лаборатория планетарной обитаемости. Архивировано из оригинала 21 октября 2019 г. Проверено 10 августа 2016 г.
  12. ^ Фрейзер Кейн (16 сентября 2008 г.). «Сколько лет Солнцу?». Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля 2011 г.
  13. ^ Фрейзер Кейн (15 сентября 2008 г.). «Температура Солнца». Вселенная сегодня . Проверено 19 февраля 2011 г.
  14. ^ «Поверхность водного мира: планеты, покрытые глобальным океаном, без земли» . Гарвардская газета . 18 апреля 2013 года . Проверено 19 апреля 2013 г.
  15. ^ Кальтенеггер, Л .; Саселов Д.; Ругхаймер, С. (18 апреля 2013 г.). «Водные планеты в обитаемой зоне: химия атмосферы, наблюдаемые особенности и случай Kepler-62e и -62f». Астрофизический журнал . 775 (2): Л47. arXiv : 1304.5058 . Бибкод : 2013ApJ...775L..47K. дои : 10.1088/2041-8205/775/2/L47. S2CID  256544.
  16. ^ Сасаки, Такаши; Барнс, Джейсон В. (30 июня 2014 г.). «Долговечность спутников обитаемых планет». Международный журнал астробиологии . 13 (4): 324–336. Бибкод : 2014IJAsB..13..324S. дои : 10.1017/S1473550414000184. S2CID  120860148.
  17. ^ Люгер, Родриго; Барнс, Рори (2015). «Чрезвычайная потеря воды и накопление абиотического O2 на планетах во всех обитаемых зонах M-карликов». Астробиология . 15 (2): 119–143. arXiv : 1411.7412 . Бибкод : 2015AsBio..15..119L. дои : 10.1089/ast.2014.1231. ПМЦ 4323125 . ПМИД  25629240. 
  18. ^ «Водные планеты в обитаемой зоне: более пристальный взгляд на Kepler 62e и 62f» . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . Научно-техническая газета. 22 апреля 2013 года . Проверено 10 мая 2016 г.
  19. ^ аб Шилдс, Аомава Л.; и другие. (2016). «Влияние конфигурации орбиты на возможный климат и обитаемость Кеплера-62f». Астробиология . 16 (6): 443–64. arXiv : 1603.01272 . Бибкод : 2016AsBio..16..443S. дои : 10.1089/ast.2015.1353. ПМЦ 4900229 . ПМИД  27176715. 
  20. ↑ Мак, Эрик (29 июня 2018 г.). «Две экзопланеты, похожие на Землю (Kepler 186f и Kepler 62f), теперь стали еще лучшими местами для поиска жизни. Две из самых ранних находок земных экзопланет теперь являются более захватывающими целями в поисках обитаемых миров за пределами этой скалы». CNET . Проверено 29 июня 2018 г.
  21. ^ Шан, Ютонг; Ли, Гунцзе (16 мая 2018 г.). «Вариации наклона планет обитаемой зоны Кеплер-62f и Кеплер-186f». Астрономический журнал . 155 (6): 237. arXiv : 1710.07303 . Бибкод : 2018AJ....155..237S. дои : 10.3847/1538-3881/aabfd1 . ISSN  1538-3881. S2CID  59033808.
  22. ^ Адам Ханхази (19 февраля 2015 г.). «Планеты могут изменять климат друг друга на протяжении тысячелетий». Астробиология . Архивировано из оригинала 30 сентября 2015 г. Проверено 22 июня 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  23. ^ «Жизнь могла легко развиваться вокруг оранжевых карликов». Софтпедия . 7 мая 2009 года . Проверено 17 мая 2016 г.
  24. ^ Пол Гилстер, Эндрю Лепейдж (30 января 2015 г.). «Обзор лучших кандидатов на обитаемую планету». «Мечты Центавра», Фонд Тау Ноль . Проверено 24 июля 2015 г.
  25. ^ Астробиологическая стратегия НАСА на 2015 год. Архивировано 22 декабря 2016 г. в Wayback Machine . (PDF), стр. 92, НАСА.
  26. ^ Клавин, Уитни; Чоу, Фелисия; Джонсон, Мишель (6 января 2015 г.). «Кеплер НАСА отмечает тысячное открытие экзопланеты и открывает еще больше маленьких миров в обитаемых зонах». НАСА . Проверено 6 января 2015 г.
  27. ^ «Специальный выпуск: Экзопланеты». Наука . 340 (6132). 3 мая 2013 года . Проверено 18 мая 2013 г.
  28. ^ Семен, Эндрю П.В .; Деморест, Пол; Корпела, Эрик; Маддалена, Рон Дж.; Вертимер, Дэн; Кобб, Джефф; Лэнгстон, Глен; Лебофски, Мэтт; Марси, Джеффри В.; Тартер, Джилл (3 февраля 2013 г.). «Обследование SETI поля Кеплера в диапазоне от 1,1 до 1,9 ГГц: I. Поиск узкополосного излучения от избранных целей». Астрофизический журнал . 767 (1): 94. arXiv : 1302.0845 . Бибкод : 2013ApJ...767...94S. дои : 10.1088/0004-637X/767/1/94. S2CID  119302350.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Kepler-62 f .