stringtranslate.com

55 Канкри е

55 Cancri e (сокращенно 55 Cnc e , формальное название Janssen / ˈ dʒ æ n s ən / ) — экзопланета , находящаяся на орбите своей Солнцеподобной родительской звезды 55 Cancri A. Масса экзопланеты составляет около 8,63 массы Земли , а ее диаметр примерно в два раза больше земного , [ 7] что делает ее первой суперземлей , обнаруженной вокруг звезды главной последовательности , на год старше Gliese 876 d . Чтобы совершить оборот по орбите, требуется менее 18 часов, и это самая внутренняя известная планета в своей планетной системе . 55 Cancri e была открыта 30 августа 2004 года. Однако до наблюдений и перерасчетов 2010 года считалось, что этой планете требуется около 2,8 дня, чтобы совершить оборот вокруг звезды. [5] В октябре 2012 года было объявлено, что 55 Cancri e может быть углеродной планетой . [8] [9]

В феврале 2016 года было объявлено, что космический телескоп НАСА « Хаббл» обнаружил водород и гелий (и предположения о цианистом водороде ), но не водяной пар , в атмосфере 55 Cancri e, впервые в атмосфере супер-Земли. экзопланета была успешно проанализирована. [10]

Имя

В июле 2014 года Международный астрономический союз (МАС) запустил NameExoWorlds — процесс присвоения собственных имен определенным экзопланетам и их звездам-хозяевам. [11] Процесс включал публичное выдвижение и голосование за новые имена. [12] В декабре 2015 года МАС объявил, что победившим названием этой планеты стало Янссен. [13] Имя-победитель было предложено Королевской нидерландской ассоциацией метеорологии и астрономии Нидерландов . Он посвящен создателю очков Захариасу Янссену , которого иногда связывают с изобретением телескопа. [14]

Открытие

Транзит 55 Рака е
Кирана
55 Канкри и PIA20068

Как и большинство внесолнечных планет, обнаруженных до миссии «Кеплер» , 55 Cancri e была открыта путем обнаружения изменений лучевой скорости ее звезды . Это было достигнуто путем чувствительных измерений доплеровского сдвига спектра 55 Cancri A. На момент его открытия было известно еще три планеты , вращающиеся вокруг звезды. После учета этих планет остался сигнал на отметке 2,8 дня, который можно было объяснить наличием планеты массой не менее 14,2 земных масс на очень близкой орбите. [1]

Те же измерения были использованы для подтверждения существования неопределенной планеты 55 Cancri c . 55 Cancri e была одной из первых открытых внесолнечных планет с массой, сравнимой с массой Нептуна . Об этом было объявлено одновременно с появлением еще одного « горячего Нептуна », вращающегося вокруг красного карлика Глизе 436 по имени Глизе 436 b .

Планета бросила вызов

В 2005 году существование планеты е было подвергнуто сомнению Джеком Уиздомом при повторном анализе данных. Он предположил, что 2,8-дневная планета была псевдонимом и, отдельно, что на орбите около 55 Рака находилась 260-дневная планета. В 2008 году Фишер и др. опубликовал новый анализ [5] , который, по-видимому, подтвердил существование 2,8-дневной планеты и 260-дневной планеты. Однако в 2010 году Доусон и Фабрики показали, что планета с периодом 2,8 дня является псевдонимом; [2] его истинный период составил 0,7365 дня.

Транзит

О транзите планеты через свою звезду было объявлено 27 апреля 2011 года на основе двухнедельного почти непрерывного фотометрического мониторинга с помощью космического телескопа МОСТ . [15] Транзиты происходят с периодом (0,74 дня) и фазой, которые были предсказаны Доусоном и Фабрики. Это один из немногих подтвержденных транзитов планет вокруг известной звезды, позволивший исследовать состав планеты.

Орбита и масса

Метод лучевых скоростей, использованный для обнаружения 55 Cancri e, позволяет получить минимальную массу , в 7,8 раз превышающую массу Земли [7] , или 48% массы Нептуна. Транзит показывает, что ее наклон составляет около 83,4±1,7, поэтому реальная масса близка к минимальной. 55 Cancri e также компланарна с b.

Весьма вероятно, что планета будет заблокирована приливами , а это означает, что существует постоянная дневная и постоянная ночная стороны. [16]

Характеристики

55 Cancri e получает больше радиации, чем Gliese 436 b . [17] Сторона планеты, обращенная к звезде, имеет температуру более 2000 Кельвинов (приблизительно 1700 градусов по Цельсию или 3100 по Фаренгейту), что достаточно для плавления железа . [18] Инфракрасное картирование с помощью космического телескопа «Спитцер» показало среднюю температуру дневной стороны 2700 К (2430 °C; 4400 °F) и среднюю температуру ночной стороны около 1380 К (1110 °C; 2020 °F). [19] Повторный анализ данных «Спитцера» в 2022 году выявил более жаркую дневную температуру в 3770 К (3500 °C; 6330 °F) и установил верхний предел в 1650 К (1380 °C; 2510 °F) ночью. боковая температура. [6]

Экзопланета 55 Cancri e на орбите своей родительской звезды (художественная концепция)

Первоначально было неизвестно, была ли 55 Cancri e маленьким газовым гигантом вроде Нептуна или большой каменистой планетой земной группы . В 2011 году был подтвержден транзит планеты, что позволило ученым рассчитать ее плотность. Сначала предполагалось, что это водная планета . [15] [7] Поскольку первоначальные наблюдения показали отсутствие водорода в его сигнатуре Лайман-альфа во время транзита, [20] Эренрайх предположил, что его летучими материалами может быть углекислый газ, а не вода или водород. [20]

Альтернативная возможность состоит в том, что 55 Cancri e представляет собой твердую планету, состоящую из богатого углеродом материала, а не из богатого кислородом материала, из которого состоят планеты земной группы в Солнечной системе . [21] В этом случае примерно треть массы планеты будет составлять углерод, большая часть которого может находиться в форме алмаза в результате температуры и давления внутри планеты. Для подтверждения природы планеты необходимы дальнейшие наблюдения. [8] [9]

Третий аргумент заключается в том, что приливные силы вместе с орбитальными и вращательными центробежными силами могут частично удерживать богатую водородом атмосферу на ночной стороне. [22] Если предположить, что в атмосфере преобладают вулканические породы и имеется большой компонент водорода, более тяжелые молекулы могут быть заключены в пределах широты <80°, а летучий водород — нет. Из-за этого несоответствия водород должен был бы медленно диффундировать на дневную сторону, где рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение могли бы его уничтожить . Для того, чтобы этот механизм вступил в силу, необходимо, чтобы 55 Cancri e была заблокирована приливом, прежде чем потерять всю свою водородную оболочку. Эта модель согласуется со спектроскопическими измерениями , утверждающими, что они обнаружили присутствие водорода [23] [24] , а также с другими исследованиями, которые не смогли обнаружить значительную скорость разрушения водорода. [20] [25]

В феврале 2016 года было объявлено, что космический телескоп НАСА «Хаббл» обнаружил в атмосфере 55 Cancri e цианистый водород, но не водяной пар, что возможно только в том случае, если атмосфера состоит преимущественно из водорода или гелия. Это первый случай успешного анализа атмосферы экзопланеты-суперземли. [10] [26] В ноябре 2017 года было объявлено, что инфракрасные наблюдения с помощью космического телескопа «Спитцер» показали наличие глобального океана лавы , скрытого атмосферой с давлением около 1,4 бар, немного более плотным, чем у Земли. Атмосфера может содержать аналогичные химические вещества в атмосфере Земли, такие как азот и, возможно, кислород, что является причиной инфракрасных данных, наблюдаемых Спитцером. [27] [28] Вопреки выводам февраля 2016 года, спектроскопическое исследование 2012 года не смогло обнаружить выход водорода из атмосферы, [20] а спектроскопическое исследование 2020 года не смогло обнаружить выход гелия, что указывает на то, что на планете, вероятно, нет первозданная атмосфера. [29] Эти данные не исключают существование атмосфер, состоящих из более тяжелых молекул, таких как кислород и азот.

Вулканизм

Плакат НАСА "Бюро путешествий по экзопланетам" к 55 Cancri e

Большие колебания температуры поверхности 55 Cancri e объясняются возможной вулканической активностью, высвобождающей большие облака пыли, которые покрывают планету и блокируют тепловые выбросы. [30] [31] К 2022 году наблюдения показали большую изменчивость глубин транзита планет, что можно объяснить крупномасштабным вулканизмом или наличием переменного газового тора, находящегося на одной орбите с планетой. [32]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Макартур, Барбара Э.; и другие. (10 октября 2004 г.). «Обнаружение планеты массы НЕПТУНА в системе ρ1 Рака с помощью телескопа Хобби-Эберли». Письма астрофизического журнала . 614 (1): Л81. arXiv : astro-ph/0408585 . Бибкод : 2004ApJ...614L..81M . дои : 10.1086/425561 . S2CID  119085463.
  2. ^ Аб Доусон, Ребекка И.; Фабрики, Дэниел К. (10 октября 2010 г.) [21 мая 2010 г. (т. 1)]. «Планеты с лучевой скоростью удалены. Новый короткий период для Супер-Земли 55 Cnc e». Астрофизический журнал . 722 (1): 937–953. arXiv : 1005.4050 . Бибкод : 2010ApJ...722..937D. дои : 10.1088/0004-637X/722/1/937. S2CID  118592734.
  3. ^ abcdefg Бурье, В.; Дюмуск, X.; Дорн, К.; Генри, GW; Астудильо-Дефру, Н.; Рей, Дж.; Беннеке, Б.; Эбрар, Г.; Ловис, К.; Демори, Бо; Муту, К.; Эренрайх, Д. (2018). «Переоценка системы 55 Cancri». Астрономия и астрофизика . 619 : А1. arXiv : 1807.04301 . Бибкод : 2018A&A...619A...1B. дои : 10.1051/0004-6361/201833154. S2CID  209888143.
  4. ^ Кокори, А.; и другие. (14 февраля 2023 г.). «Проект ExoClock. III. 450 новых эфемерид экзопланет по данным наземных и космических наблюдений». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 265 (1) 4. arXiv : 2209.09673 . Бибкод : 2023ApJS..265....4K . дои : 10.3847/1538-4365/ac9da4 .Запись в каталоге Визиря
  5. ^ abc Фишер, Дебра А .; Марси, Джеффри В.; Батлер, Р. Пол; Фогт, Стивен С.; Лафлин, Грег; Генри, Грегори В.; Абуав, Дэвид; Пик, Кэтрин М.Г.; Райт, Джейсон Т.; Джонсон, Джон А.; Маккарти, Крис; Исааксон, Ховард (1 марта 2008 г.) [23 декабря 2007 г. (т. 1)]. «Пять планет, вращающихся вокруг 55 Рака». Астрофизический журнал . 675 (1): 790–801. arXiv : 0712.3917 . Бибкод : 2008ApJ...675..790F. дои : 10.1086/525512. S2CID  55779685.
  6. ^ abc Мерсье, Самсон Дж.; Черт, Лиза; и другие. (ноябрь 2022 г.). «Возвращаясь к культовой фазовой кривой Спитцера 55 Рака e: более жаркая дневная сторона, более прохладная ночная сторона и меньшее смещение фаз». Астрономический журнал . 164 (5): 204. arXiv : 2209.02090 . Бибкод : 2022AJ....164..204M. дои : 10.3847/1538-3881/ac8f22 .
  7. ^ abc «Сочащаяся Супер-Земля: изображения чужой планеты 55 Cancri e». Space.com . 20 января 2012 года . Проверено 21 января 2012 г.
  8. ^ аб Уикхэм, Крис (21 октября 2012 г.). «Алмаз больше Земли?». Рейтер . Проверено 26 октября 2012 г.
  9. ^ аб Мадхусудхан, Никку; Ли, Канани К.М.; Мусис, Оливье (10 ноября 2012 г.) [9 октября 2012 г. (т. 1)]. «Возможный богатый углеродом интерьер в Суперземле 55 Cancri e». Письма астрофизического журнала . 759 (2): L40. arXiv : 1210.2720 . Бибкод : 2012ApJ...759L..40M. дои : 10.1088/2041-8205/759/2/L40. S2CID  119303024.
  10. ^ Персонал ab (16 февраля 2016 г.). «Первое обнаружение сверхземной атмосферы». Физика.орг . Проверено 17 февраля 2016 г.
  11. ^ NameExoWorlds: Всемирный конкурс IAU по названию экзопланет и их звезд-хозяев. IAU.org. 9 июля 2014 г.
  12. ^ "NameExoWorlds Процесс" . Архивировано из оригинала 15 августа 2015 года . Проверено 5 сентября 2015 г.
  13. ^ Опубликованы окончательные результаты публичного голосования NameExoWorlds, Международный астрономический союз, 15 декабря 2015 г.
  14. ^ "NameExoWorlds Утвержденные имена" . Архивировано из оригинала 1 февраля 2018 года . Проверено 27 декабря 2015 г.
  15. ^ аб Винн, Джошуа Н.; Мэтьюз, Джейми М.; Доусон, Ребекка И.; Фабрики, Дэниел; Холман, Мэтью Дж.; Киллинджер, Томас; Кушниг, Райнер; Саселов, Димитар; Драгомир, Диана; Гюнтер, Дэвид Б.; Моффат, Энтони Ф.Дж.; Роу, Джейсон Ф.; Ручинский, Славек; Вайс, Вернер В. (10 августа 2011 г.) [27 апреля 2011 г. (т. 1)]. «СуперЗемля, проходящая мимо звезды невооруженным глазом». Письма астрофизического журнала . 737 (1): Л18. arXiv : 1104.5230 . Бибкод : 2011ApJ...737L..18W. дои : 10.1088/2041-8205/737/1/L18. S2CID  16768578.
  16. ^ 55 Cancri e - Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы [ мертвая ссылка ]
  17. ^ Лукас, PW; Хаф, Дж. Х.; Бейли, Дж.А.; Тамура, М.; Херст, Э.; Харрисон, Д. (2007) [16 июля 2008 г. (т. 1)]. «Planetpol поляриметрия экзопланетных систем 55 Cnc и τ Boo». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 393 (1): 229–244. arXiv : 0807.2568 . Бибкод : 2009MNRAS.393..229L. дои : 10.1111/j.1365-2966.2008.14182.x. S2CID  8684361.
  18. ^ Наука@НАСА. «Космический телескоп НАСА видит свет от инопланетной суперземли». НАСА . Проверено 10 мая 2012 г.
  19. ^ Демори, Брис-Оливье; Гиллон, Майкл; и другие. (апрель 2016 г.). «Карта большого градиента температуры день-ночь экзопланеты-суперземли». Природа . 532 (7598): 207–209. arXiv : 1604.05725 . Бибкод : 2016Natur.532..207D. дои : 10.1038/nature17169. PMID  27027283. S2CID  205248003.
  20. ^ abcd Эренрайх, Дэвид; Бурье, Винсент; Бонфилс, Ксавье; Лекавелье де Этанг, Ален; Эбрар, Гийом; Синг, Дэвид К.; Уитли, Питер Дж.; Видаль-Маджар, Альфред; Дельфосс, Ксавье; Удри, Стефан; Форвей, Тьерри (1 ноября 2012 г.). «Намек на транзитную расширенную атмосферу на 55 Cancri b». Астрономия и астрофизика . 547 : А18. arXiv : 1210.0531 . Бибкод : 2012A&A...547A..18E. дои : 10.1051/0004-6361/201219981 . ISSN  0004-6361.
  21. ^ «Ближайшая СуперЗемля, вероятно, алмазная планета» . Наука Дейли . 11 октября 2012 года . Проверено 11 октября 2012 г.
  22. ^ Модирруста-Галиан, Дариус; Лоччи, Даниэле; Тинетти, Джованна; Мичела, Джузеппина (13 января 2020 г.). «Горячие суперземли с водородной атмосферой: модель, объясняющая их парадоксальное существование». Астрофизический журнал . 888 (2): 87. arXiv : 1912.05884 . Бибкод : 2020ApJ...888...87M. дои : 10.3847/1538-4357/ab616b . ISSN  1538-4357. S2CID  209324096.
  23. ^ Циарас, А.; Роккетто, М.; Вальдманн, ИП; Вено, О.; Варлей, Р.; Морелло, Дж.; Дамиано, М.; Тинетти, Г.; Бартон, Э.Дж.; Юрченко С.Н.; Теннисон, Дж. (24 марта 2016 г.). «Обнаружение атмосферы вокруг СуперЗемли 55 Cancri E». Астрофизический журнал . 820 (2): 99. arXiv : 1511.08901 . Бибкод : 2016ApJ...820...99T. дои : 10.3847/0004-637X/820/2/99 . ISSN  1538-4357. S2CID  53463756.
  24. ^ Эстевес, Лиза Дж.; де Муай, Эрнст Дж.В.; Джаявардхана, Рэй; Уотсон, Крис; де Кок, Ремко (31 мая 2017 г.). «Поиск воды в атмосфере суперземли: оптическая спектроскопия высокого разрешения 55Cancri e». Астрономический журнал . 153 (6): 268. arXiv : 1705.03022 . Бибкод : 2017AJ....153..268E. дои : 10.3847/1538-3881/aa7133 . ISSN  1538-3881. S2CID  56437290.
  25. ^ Бурье, В.; Эренрайх, Д.; Этанг, А. Лекавелье де; Лауден, Т.; Уитли, Пи Джей; Виттенбах, А.; Видаль-Маджар, А.; Лави, Б.; Пепе, Ф.; Удри, С. (1 июля 2018 г.). «Высокоэнергетическая среда супер-Земли 55 Cancri e - I. Хромосферная изменчивость в дальнем УФ-диапазоне как возможный индикатор коронального дождя, вызванного планетой». Астрономия и астрофизика . 615 : А117. arXiv : 1803.10783 . Бибкод : 2018A&A...615A.117B. дои : 10.1051/0004-6361/201832700 . ISSN  0004-6361.
  26. ^ "Первое обнаружение создания атмосферы супер-Терры" . ГОАСА . Февраль 2016. Архивировано из оригинала 25 февраля 2016 года . Проверено 17 августа 2015 г.
  27. ^ Аргументы в пользу атмосферы на Супер-Земле 55 Cancri e - Астробиология
  28. ^ Лава или нет, Экзопланета 55 Рака e, вероятно, имеет атмосферу Элизабет Ландау. 16 НОЯБРЯ 2017 ГОДА
  29. ^ Чжан, Майкл; Натсон, Хизер А.; Ван, Лайл; Дай, Фей; Оклопчич, Антония; Ху, Реню (2021), «Гелию не уйти из 55 CNC E», The Astronomical Journal , 161 (4): 181, arXiv : 2012.02198 , Бибкод : 2021AJ....161..181Z, doi : 10.3847/1538- 3881/abe382 , S2CID  245880700
  30. ^ Астрономы, возможно, нашли вулканы в 40 световых годах от Земли
  31. ^ Демори, Брис-Оливье; Гиллон, Майкл; Мадхусудхан, Никку; Кело, Дидье (2016). «Изменчивость в супер-Земле 55 Cnc e». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 455 (2): 2018–2027. arXiv : 1505.00269 . Бибкод : 2016MNRAS.455.2018D. дои : 10.1093/mnras/stv2239. S2CID  53662519.
  32. ^ Мейер Вальдес, EA; Моррис, Б.М.; Уэллс, Р.Д.; Шанче, Н.; Демори, Б.-О. (2022), «Слабые доказательства переменной глубины затмения 55 CNC e с помощью TESS», Astronomy & Astrophysicals , 663 : A95, arXiv : 2205.08560 , Bibcode : 2022A&A...663A..95M, doi : 10.1051/0004-6361/ 202243768, S2CID  248862923

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с 55 Cancri e .