stringtranslate.com

ГДж 1214 б

GJ 1214 b (иногда Gliese 1214 b , [6] формально называемая Энайпоша [2] ) — экзопланета , вращающаяся вокруг звезды GJ 1214 , и была открыта в декабре 2009 года. Ее родительская звезда находится в 48 световых годах от Солнца , в созвездие Змееносца . По состоянию на 2017 год GJ 1214 b является наиболее вероятным кандидатом на роль планеты-океана . [1] [7] По этой причине ученые часто называют планету «водным миром». [8]

Это супер-Земля , то есть она больше Земли , но значительно меньше (по массе и радиусу), чем газовые гиганты Солнечной системы . После CoRoT-7b это была вторая суперземля, у которой были измерены как масса, так и радиус [1], и первая из нового класса планет с небольшими размерами и относительно низкой плотностью. [9] GJ 1214 b имеет большое значение еще и потому, что ее родительская звезда находится относительно близко к Солнцу и проходит транзитом через эту родительскую звезду, что позволяет изучать атмосферу планеты с помощью спектроскопических методов . [1]

В декабре 2013 года НАСА сообщило, что в атмосфере GJ 1214 b могли быть обнаружены облака . [10] [11] [12] [13]

Имя

В августе 2022 года эта планета и ее родительская звезда были включены в число 20 систем, которые будут названы третьим проектом NameExoWorlds . [14] Утвержденные названия, предложенные командой из Кении , были объявлены в июне 2023 года. GJ 1214 b названа Энайпоша , а ее звезда-хозяин названа Оркария , в честь слов Маа , обозначающих большой водоем и красную охру , намекая на вероятному составу планеты и цвету звезды. [2]

Физические характеристики

Масса, радиус и температура

Впечатление художника о планете с туманной паровой атмосферой [15]
Впечатление художника от GJ 1214 b (на переднем плане) , освещенного красным светом родительской звезды (в центре).
Недавно открытая суперземля вращается вокруг соседней звезды GJ 1214.
Впечатления этого художника показывают, как может выглядеть GJ 1214 b во время прохождения через свою родительскую звезду. Это вторая суперземля , для которой астрономы определили массу и радиус, что дало жизненно важные подсказки о ее структуре.

Радиус GJ 1214 b можно определить по степени затемнения, наблюдаемого, когда планета проходит перед своей родительской звездой, если смотреть с Земли, что дает радиус 2.742+0,050
−0,053 Р 🜨 . [3] Массу планеты можно определить на основе чувствительных наблюдений лучевой скорости родительской звезды, измеренной по небольшим смещениям звездных спектральных линий из-за эффекта Доплера,[1]что дает массу8,17 ± 0,43  М 🜨 . [3] Зная массу и радиус планеты, можно рассчитать ее плотность. Посредством сравнения с теоретическими моделями плотность, в свою очередь, дает ограниченную, но очень полезную информацию о составе и структуре планеты. [1]

GJ 1214 b может быть холоднее, чем любая другая известная транзитная планета до открытия Kepler-16b в 2011 году миссией «Кеплер» . Считается, что ее равновесная температура находится в диапазоне 393–555 К (120–282 ° C; 248–539 ​​° F), в зависимости от того, какая часть излучения звезды отражается в космос . [1] [16]

Атмосфера

Из-за относительно небольшого размера родительской звезды GJ 1214 b можно проводить спектроскопические наблюдения во время транзитов планет. Сравнивая наблюдаемый спектр до и во время транзитов, можно сделать вывод о спектре планетарной атмосферы. В декабре 2010 года было опубликовано исследование, показывающее, что спектр в основном безликий в диапазоне длин волн 750–1000 нм. Поскольку толстая и безоблачная, богатая водородом атмосфера могла бы создать заметные спектральные особенности, такая атмосфера, по-видимому, исключена. Хотя явных признаков наличия водяного пара или какой-либо другой молекулы не наблюдалось, авторы исследования полагают, что атмосфера планеты может состоять в основном из водяного пара. Другая возможность состоит в том, что там может быть толстый слой высоких облаков, поглощающий звездный свет. [17] Из-за предполагаемого возраста планетарной системы и расчетной скорости гидродинамической утечки (потеря газов, которая имеет тенденцию истощать атмосферу компонентов с более высокой молекулярной массой) в 900 тонн в секунду, ученые приходят к выводу, что произошел значительный потери атмосферы за время существования планеты и любая нынешняя атмосфера не могут быть первичными. [1] Утрата первичной атмосферы была косвенно подтверждена в 2020 году, поскольку в GJ 1214 b не было обнаружено гелия . [18] Однако к 2022 году гелий был обнаружен в атмосфере GJ 1214 b . [19]

Возможные композиции

Хотя о GJ 1214 b известно очень мало , высказывались предположения относительно его специфической природы и состава. На основе планетарных моделей [20] было высказано предположение, что GJ 1214 b имеет относительно толстую газовую оболочку, составляющую [9] около 5% массы планеты. [3] Можно предлагать структуры, предполагая разные составы, руководствуясь сценариями формирования и эволюции планеты. [9] GJ 1214 b может быть каменистой планетой с богатой водородом атмосферой, мини-Нептуном или планетой-океаном . [9] Если это водный мир , то его можно рассматривать как более крупную и горячую версию галилеевой луны Юпитера Европы . [9] Хотя ни один учёный не заявил, что считает GJ 1214 b планетой-океаном, если GJ 1214 b считается планетой-океаном, [20] то есть предполагается, что внутренняя часть состоит в основном из водного ядра, окруженного большим количеством воды. пропорции общей массы, соответствующие массе и радиусу, составляют около 25% камня и 75% воды, покрытой толстой оболочкой газов, таких как водород и гелий ( около  0,05% ). [1] [16] Водные планеты могли возникнуть в результате внутренней миграции планет и возникли как протопланеты , которые образовались из летучего богатого льдом материала за пределами снеговой линии, но так и не достигли массы, достаточной для аккреции большого количества туманного газа H/He . [9] Из-за разного давления на глубине модели водного мира включают «паровую, жидкую, сверхтекучую, лед высокого давления и плазменную фазы» воды. [9] Некоторая часть воды в твердой фазе может находиться в форме льда VII . [16]

Открытие

GJ 1214 b была впервые обнаружена в рамках проекта MEarth , который ищет небольшие падения яркости, которые могут возникнуть, когда вращающаяся планета ненадолго проходит перед своей родительской звездой. В начале 2009 года астрономы, руководившие проектом, заметили, что звезда GJ 1214, по-видимому, демонстрирует подобное снижение яркости. Затем они наблюдали за звездой более внимательно и подтвердили, что она тускнеет примерно на 1,5% каждые 1,58 дня. Затем были проведены последующие измерения лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS на 3,6-метровом телескопе ESO в Ла Силья, Чили ; эти измерения позволили предоставить независимые доказательства реальности существования планеты. Затем в журнале Nature была опубликована статья, в которой было объявлено о планете и даны оценки ее массы, радиуса и параметров орбиты. [1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghij Шарбонно, Дэвид; и другие. (2009). «СуперЗемля, проходящая транзитом мимо ближайшей звезды малой массы» (PDF) . Природа . 462 (7275): 891–894. arXiv : 0912.3229 . Бибкод : 2009Natur.462..891C. дои : 10.1038/nature08679. S2CID  4360404.
  2. ^ abc «Утвержденные имена в 2022 году». имяexoworlds.iau.org . ИАУ . Проверено 7 июня 2023 г.
  3. ^ abcdefghi Клотье, Райан; Шарбонно, Дэвид; Деминг, Дрейк; Бонфилс, Ксавье; Астудильо-Дефру, Никола (2021). «Более точная масса GJ 1214 b и частота мультипланетных систем вокруг карликов средней М». Астрономический журнал . 162 (5): 174. arXiv : 2107.14732 . Бибкод : 2021AJ....162..174C. дои : 10.3847/1538-3881/ac1584 . S2CID  236635146.
  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 Кемптон, Элиза М.-Р.; Чжан, Майкл; и другие. (май 2023 г.). «Отражающая богатая металлами атмосфера GJ 1214b по фазовой кривой JWST». Природа . 620 (7972): 67–71. arXiv : 2305.06240 . дои : 10.1038/s41586-023-06159-5.
  6. ^ Рейн, Ханно; и другие. «Открытый каталог экзопланет – Глизе 1214 b». Открыть каталог экзопланет . Проверено 2 января 2014 г.
  7. ^ Кучнер, Сигер; Иер-Маджумдер, М.; Милитцер, Калифорния (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S. дои : 10.1086/521346. S2CID  8369390.
  8. ^ «10 реальных планет, более странных, чем научная фантастика». iflscience.com . Проверено 13 июня 2015 г.
  9. ^ abcdefg Роджерс, Луизиана; Сигер, С. (2010). «Три возможных происхождения газового слоя на GJ 1214 b ». Астрофизический журнал (аннотация). 716 (2): 1208–1216. arXiv : 0912.3243 . Бибкод : 2010ApJ...716.1208R. дои : 10.1088/0004-637X/716/2/1208. S2CID  15288792.
  10. ^ Харрингтон, JD; Уивер, Донна; Виллард, Рэй (31 декабря 2013 г.). «Выпуск 13-383 – Хаббл НАСА видит облачные супермиры с вероятностью появления новых облаков» . НАСА . Проверено 1 января 2014 г.
  11. ↑ Моисей, Джулианна (1 января 2014 г.). «Внесолнечные планеты: облачно, возможны пылевые комки». Природа . 505 (7481): 31–32. Бибкод :2014Natur.505...31M. дои : 10.1038/505031а. PMID  24380949. S2CID  4408861.
  12. ^ Натсон, Хизер; и другие. (1 января 2014 г.). «Безликий спектр пропускания экзопланеты GJ 436b массы Нептуна». Природа . 505 (7481): 66–68. arXiv : 1401.3350 . Бибкод : 2014Natur.505...66K. дои : 10.1038/nature12887. PMID  24380953. S2CID  4454617.
  13. ^ Крейдберг, Лаура; и другие. (1 января 2014 г.). «Облака в атмосфере экзопланеты-суперземли GJ 1214 b ». Природа . 505 (7481): 69–72. arXiv : 1401.0022 . Бибкод : 2014Natur.505...69K. дои : 10.1038/nature12888. PMID  24380954. S2CID  4447642.
  14. ^ «Список экзомиров 2022» . имяexoworlds.iau.org . ИАУ . 8 августа 2022 г. Проверено 27 августа 2022 г.
  15. ↑ Бреннан, Пэт (10 мая 2023 г.). «Уэбб из НАСА внимательно изучает загадочную планету». НАСА . Проверено 10 мая 2023 г.
  16. ^ abc Агилар, Дэвид А. (16 декабря 2009 г.). «Астрономы находят супер-Землю, используя готовые любительские технологии». Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . Проверено 16 декабря 2009 г.
  17. ^ Бин, Джейкоб Л.; Кемптон, Элиза Миллер-Риччи; Хомейер, Дерек (2010). «Наземный спектр передачи суперземной экзопланеты GJ 1214 b ». Природа . 468 (7324): 669–672. arXiv : 1012.0331 . Бибкод : 2010Natur.468..669B. дои : 10.1038/nature09596. PMID  21124452. S2CID  4412196.
  18. ^ Каспер, Дэвид; Бин, Джейкоб Л.; Оклопчич, Антония; Мальский, Исаак; Кемптон, Элиза М.-Р.; Дезерт, Жан-Мишель; Роджерс, Лесли А.; Мэнсфилд, Меган (2020). «Необнаружение гелия в верхних атмосферах трех субнептуновых экзопланет». Астрономический журнал . 160 (6): 258. arXiv : 2007.12968 . дои : 10.3847/1538-3881/abbee6 . S2CID  220793801.
  19. ^ Орелл-Мигель, Дж.; Мургас, Ф.; Палле, Э.; Лампон, М.; Лопес-Пуэртас, М.; Санс-Форкада, Дж.; Нагель, Э.; Каминский, А.; Касасаяс-Баррис, Н.; Нортманн, Л.; Люке, Р.; Молавердихани, К.; Седагати, Э.; Кабальеро, Дж.А.; Амадо, ПиДжей; Бергонд, Г.; Чесла, С.; Хатцес, АП; Хеннинг, Т.; Халафинежад, С.; Монтес, Д.; Морелло, Дж.; Квирренбах, А.; Райнерс, А.; Рибас, И.; Санчес-Лопес, А.; Швейцер, А.; Стангрет, М.; Ян, Ф.; Сапатеро Осорио, MR (2022 г.). «Предварительное обнаружение He I в атмосфере GJ 1214 b ». Астрономия и астрофизика . 659 : А55. arXiv : 2201.11120 . дои : 10.1051/0004-6361/202142455. S2CID  246285597.
  20. ^ аб Сигер, С.; Кушнер, М.; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милицер, Б. (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S. дои : 10.1086/521346. S2CID  8369390.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с GJ 1214 b, на Викискладе?