stringtranslate.com

Глизе 876

Gliese 876 — красная карликовая звезда в 15,2 световых годах (4,7 парсека ) от Земли в созвездии Водолея . Это одна из ближайших известных звезд к Солнцу , подтверждено, что она имеет планетную систему с более чем двумя планетами, после GJ 1061 , YZ Ceti , Tau Ceti и Wolf 1061 ; по состоянию на 2018 год было обнаружено четыре внесолнечные планеты , вращающиеся вокруг звезды. Планетная система также примечательна орбитальными свойствами своих планет. Это единственная известная система орбитальных компаньонов, демонстрирующая почти тройное соединение в редком явлении резонанса Лапласа (тип резонанса, впервые отмеченный у трех внутренних галилеевых лун Юпитера ). Это также первая внесолнечная система вокруг нормальной звезды с измеренной копланарностью . Хотя планеты b и c расположены в обитаемой зоне системы , они являются планетами-гигантами, которые считаются аналогами Юпитера .

Расстояние и видимость

Gliese 876 расположена довольно близко к Солнечной системе . Согласно астрометрическим измерениям, проведенным космической обсерваторией Gaia , звезда показывает параллакс 214,038 угловых миллисекунд , что соответствует расстоянию 4,6721 парсека (15,238  световых лет ). [1] Несмотря на то, что она расположена так близко к Земле, звезда настолько слаба, что невидима невооруженным глазом и может быть видна только с помощью телескопа .

Звездные характеристики

Кривая блеска в визуальной полосе для IL Aquarii, адаптированная из работы Хози и др. (2015) [14]

Будучи красным карликом, Gliese 876 намного менее массивна, чем Солнце: оценки показывают, что ее масса составляет всего 35% от массы Солнца. [7] Температура поверхности Gliese 876 ниже, чем у Солнца, а радиус звезды меньше. [15] Эти факторы в совокупности делают звезду всего на 1,3% такой же яркой, как Солнце, и большая часть этого находится в инфракрасном диапазоне длин волн . Оценка возраста и металличности холодных звезд затруднена из-за образования двухатомных молекул в их атмосферах , что делает спектр чрезвычайно сложным. Подгоняя наблюдаемый спектр к модельным спектрам, оценивается, что Gliese 876 имеет немного меньшее содержание тяжелых элементов по сравнению с Солнцем (около 75% солнечного содержания железа ). [8] Основываясь на хромосферной активности, звезда, вероятно, имеет возраст около 6,5–9,9 миллиардов лет, в зависимости от используемой теоретической модели. [12] Однако, ее принадлежность к молодой популяции диска предполагает, что звезда имеет возраст менее 5 миллиардов лет, но длительный период вращения звезды подразумевает, что она по крайней мере старше 100 миллионов лет. [11] Как и многие звезды с малой массой, Gliese 876 является переменной звездой . Ее обозначение переменной звезды - IL Aquarii, и она классифицируется как переменная BY Draconis . Ее яркость колеблется примерно на 0,04 звездной величины . [5] Считается, что этот тип переменности вызван большими звездными пятнами, которые перемещаются в поле зрения и исчезают из него по мере вращения звезды. [16] Gliese 876 испускает рентгеновские лучи, как и большинство красных карликов. [17]

Планетная система

История наблюдения

Орбиты планет Глизе 876. Обратите внимание, что сильное гравитационное взаимодействие между планетами вызывает быструю прецессию орбиты, поэтому эта диаграмма верна только в указанную эпоху.

23 июня 1998 года две независимые команды под руководством Джеффри Марси и Ксавье Дельфосса объявили о наличии экзопланеты на орбите вокруг Gliese 876. [18] [19] [20] Планета была обозначена как Gliese 876 b и была обнаружена с помощью доплеровской спектроскопии . На основании измерения светимости считается, что околозвездная обитаемая зона (CHZ) расположена между 0,116 и 0,227 а. е. [21] 9 января 2001 года была обнаружена вторая планета, обозначенная как Gliese 876 c , внутри орбиты ранее обнаруженной планеты. [22] [23] Соотношение между орбитальными периодами изначально маскировало сигнатуру лучевой скорости планеты как увеличенный эксцентриситет орбиты внешней планеты. Эухенио Ривера и Джек Лиссауэр обнаружили, что две планеты подвергаются сильным гравитационным взаимодействиям, вращаясь вокруг звезды, что приводит к быстрому изменению орбитальных элементов . [24] 13 июня 2005 года дальнейшие наблюдения группы под руководством Риверы выявили третью планету, обозначенную как Gliese 876 d, внутри орбит двух планет размером с Юпитер. [25] В январе 2009 года взаимное наклонение между планетами b и c было определено с использованием комбинации лучевой скорости и астрометрических измерений. Было обнаружено, что планеты почти копланарны, с углом всего 5,0+3,9
−2,3° между их орбитальными плоскостями. [26]

23 июня 2010 года астрономы объявили о четвертой планете, обозначенной как Gliese 876 e . Это открытие лучше ограничило массу и орбитальные свойства трех других планет, включая высокий эксцентриситет самой внутренней планеты. [27] Это также заполнило систему внутри орбиты e; дополнительные планеты там были бы нестабильны в возрасте этой системы. [28] В 2014 году повторный анализ существующих лучевых скоростей предположил возможное присутствие двух дополнительных планет, которые имели бы почти такую ​​же массу, как Gliese 876 d, [29] но дальнейший анализ показал, что эти сигналы были артефактами динамических взаимодействий между известными планетами. [30] В 2018 году исследование с использованием сотен новых измерений лучевой скорости не нашло никаких доказательств наличия каких-либо дополнительных планет. [31] Если в этой системе есть кометный диск, то он не «ярче, чем дробная светимость пыли 10−5 » согласно исследованию Гершеля 2012 года . [32] Ни одна из этих планет не проходит мимо звезды с точки зрения Земли, что затрудняет изучение их свойств. [33]

GJ 876 является кандидатом на роль родительской системы для объекта ʻOumuamua . Траектория этого межзвездного объекта прошла около звезды около 820 000 лет назад со скоростью 5 км/с, после чего он был возмущен шестью другими звездами. [34]

Орбитальное расположение

Gliese 876 имеет примечательное орбитальное расположение. Это первая планетная система вокруг нормальной звезды, в которой взаимное наклонение между планетами измерялось без транзитов (ранее взаимное наклонение планет, вращающихся вокруг пульсара PSR B1257+12, определялось путем измерения их гравитационных взаимодействий [35] ). Более поздние измерения уменьшили значение взаимного наклонения, [11] и в последних моделях с четырьмя планетами включение взаимных наклонений не приводит к значительным улучшениям по сравнению с копланарными решениями. [27] Система имеет второй известный пример резонанса Лапласа с резонансом 1:2:4 ее планет. Первым известным примером были ближайшие галилеевы луны Юпитера - Ганимед , Европа и Ио . Численное интегрирование показывает, что копланарная система с четырьмя планетами будет стабильной по крайней мере еще миллиард лет. Эта планетная система близка к тройному соединению между тремя внешними планетами, происходящему один раз за орбиту самой внешней планеты. [27]

Планеты

Три самые внешние из известных планет, вероятно, сформировались дальше от звезды и мигрировали внутрь. [28]

Глизе 876 д

Gliese 876 d, открытая в 2005 году, является самой внутренней из известных планет. С предполагаемой массой в 6,7 раз больше массы Земли , возможно, что это плотная планета земного типа .

Глизе 876 c

Gliese 876 c, открытая в 2001 году, является планетой-гигантом с массой 0,74 массы Юпитера. Она находится в орбитальном резонансе 1:2 с планетой b, совершая один оборот вокруг звезды за 30,104 дня. Планета вращается в обитаемой зоне. Ее температура делает ее более вероятной планетой класса III в классификации экзопланет Сударского . [36] Наличие жидкой воды на поверхности и жизни возможно на достаточно массивных спутниках, если они существуют.

Глизе 876 б

Gliese 876 b, открытая в 1998 году, примерно в два раза тяжелее Юпитера и вращается вокруг своей звезды по орбите, совершая полный оборот за 61,104  дня , на расстоянии всего 0,21  а.е. , что меньше расстояния от Солнца до Меркурия . [37] Ее температура делает ее более вероятной планетой класса II или класса III в модели Сударского. [36] Наличие жидкой воды на поверхности и жизни возможно на достаточно массивных спутниках, если они существуют.

Глизе 876 е

Gliese 876 e, открытая в 2010 году, имеет массу, близкую к массе планеты Уран , а полный оборот по орбите она совершает за 124 дня.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Неопределенности масс планет и больших полуосей не учитывают неопределенность массы звезды.

Ссылки

  1. ^ abcdef Валленари, А.; и др. (коллаборация Gaia) (2023). "Gaia Data Release 3. Краткое изложение содержания и свойств обзора". Астрономия и астрофизика . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode :2023A&A...674A...1G. doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID  244398875. Запись Gaia DR3 для этого источника на VizieR .
  2. ^ Ландольт, Арло У. (2 апреля 2009 г.). «UBVRI Photometric Standard Stars Around the Celestial Equator: Updates and Additions». The Astronomical Journal . 137 (5): 4186–4269. arXiv : 0904.0638 . Bibcode : 2009AJ....137.4186L . doi : 10.1088/0004-6256/137/5/4186 .
  3. ^ Лури, Джон К.; Генри, Тодд Дж.; Джао, Вэй-Чун; Куинн, Сэмюэл Н.; Уинтерс, Дженнифер Г.; Ианна, Филип А.; Кёрнер, Дэвид В.; Ридель, Адрик Р.; Субасавадж, Джон П. (2014). «Соседство с Солнцем. Xxxiv. Поиск планет, вращающихся вокруг соседних карликов класса М, с использованием астрометрии». The Astronomical Journal . 148 (5): 91. arXiv : 1407.4820 . Bibcode : 2014AJ....148...91L. doi : 10.1088/0004-6256/148/5/91. S2CID  118492541.
  4. ^ abc Skrutskie, MF; et al. (2006). "The Two Micron All Sky Survey (2MASS)". The Astronomical Journal . 131 (2): 1163–1183. Bibcode : 2006AJ....131.1163S . doi : 10.1086/498708 .Запись в каталоге Vizier Архивировано 21.05.2023 на Wayback Machine
  5. ^ ab Samus; et al. (2007–2010). "IL Aqr". Объединенный общий каталог переменных звезд . Архивировано из оригинала 24.02.2020 . Получено 28.06.2010 .
  6. ^ Андерсон, Э.; Фрэнсис, Ч. (2012). "XHIP: Расширенная компиляция hipparcos". Astronomy Letters . 38 (5): 331. arXiv : 1108.4971 . Bibcode : 2012AstL...38..331A. doi : 10.1134/S1063773712050015. S2CID  119257644.
  7. ^ abcde Пинеда, Дж. Себастьян; Янгблад, Эллисон; Франс, Кевин (сентябрь 2021 г.). "The M-dwarf Ultraviolet Spectroscopic Sample. I. Determining Stellar Parameters for Field Stars". The Astrophysical Journal . 918 (1): 23. arXiv : 2106.07656 . Bibcode :2021ApJ...918...40P. doi : 10.3847/1538-4357/ac0aea . S2CID  235435757. 40.
  8. ^ ab Bean, Jacob L.; Benedict, G. Fritz; Endl, Michael (декабрь 2006 г.). «Металличность хозяев планет-карликов класса M по спектральному синтезу». Astrophysical Journal Letters . 653 (1): L65–L68. arXiv : astro-ph/0611060 . Bibcode : 2006ApJ...653L..65B. doi : 10.1086/510527. S2CID  16002711.
  9. ^ Рохас-Аяла, Барбара и др. (апрель 2012 г.). «Индикаторы металличности и температуры в спектрах M-карликов в диапазоне K: тестирование новых и обновленных калибровок с наблюдениями 133 солнечных карликов класса M» (PDF) . The Astrophysical Journal . 748 (2): 93. arXiv : 1112.4567 . Bibcode :2012ApJ...748...93R. doi :10.1088/0004-637X/748/2/93. S2CID  41902340. Архивировано (PDF) из оригинала 29.01.2021 . Получено 04.11.2018 .
  10. ^ ab Moutou, C.; Delfosse, X.; et al. (июль 2023 г.). "Характеристика планетных систем с помощью SPIRou: обзор поиска планет-карликов класса М и многопланетные системы GJ 876 и GJ 1148". Астрономия и астрофизика . 678 : A207. arXiv : 2307.11569 . Bibcode :2023A&A...678A.207M. doi :10.1051/0004-6361/202346813. S2CID  260018559.
  11. ^ abcd Correia, ACM; et al. (февраль 2010 г.). "Поиск южных внесолнечных планет с помощью HARPS. XIX. Характеристика и динамика планетной системы GJ 876". Астрономия и астрофизика . 511 : A21. arXiv : 1001.4774 . Bibcode : 2010A&A...511A..21C. doi : 10.1051/0004-6361/200912700. S2CID  119183917.
  12. ^ ab Saffe, C.; Gómez, M.; Chavero, C. (ноябрь 2005 г.). «О возрасте звезд-хозяев экзопланет». Astronomy and Astrophysics . 443 (2): 609–626. arXiv : astro-ph/0510092 . Bibcode : 2005A&A...443..609S. doi : 10.1051/0004-6361:20053452. S2CID  11616693.
  13. ^ "Глизе 876". СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 21 мая 2023 г.
  14. ^ Hosey, Altonio D.; Henry, Todd J.; Jao, Wei-Chun; Dieterich, Sergio B.; Winters, Jennifer G.; Lurie, John C.; Riedel, Adric R.; Subasavage, John P. (июль 2015 г.). "The Solar Neighborhood. XXXVI. The Long-term Photometric Variability of Nearby Red Dwarfs in the VRI Optical Bands". The Astronomical Journal . 150 (1): 6. arXiv : 1503.02100 . Bibcode :2015AJ....150....6H. doi :10.1088/0004-6256/150/1/6. S2CID  13913564. Архивировано из оригинала 18 апреля 2021 г. . Получено 25 июня 2022 г.
  15. ^ Джонсон, Х. М.; Райт, К. Д. (ноябрь 1983 г.). «Предсказанная инфракрасная яркость звезд в пределах 25 парсеков от Солнца». Серия приложений к Astrophysical Journal . 53 : 643–711. Bibcode : 1983ApJS...53..643J. doi : 10.1086/190905 .
  16. ^ Бопп, Б.; Эванс, Д. (1973). «Пятнистые вспыхивающие звезды BY Dra, CC Eri: модель для пятен, некоторые астрофизические последствия». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 164 (4): 343–356. Bibcode : 1973MNRAS.164..343B. doi : 10.1093/mnras/164.4.343 .
  17. ^ Шмитт, Юрген ХММ; Флеминг, Томас А.; Джампапа, Марк С. (сентябрь 1995 г.). «Рентгеновский вид маломассивных звезд в окрестностях Солнца». The Astrophysical Journal . 450 : 392–400. Bibcode : 1995ApJ...450..392S. doi : 10.1086/176149 .
  18. ^ Марси, Джеффри В.; и др. (1998). «Планетный компаньон близлежащего карлика M4, Глизе 876». Письма в Astrophysical Journal . 505 (2): L147–L149. arXiv : astro-ph/9807307 . Bibcode : 1998ApJ...505L.147M . doi : 10.1086/311623 . S2CID  2679107.
  19. ^ Дельфосс, Ксавье; Форвель, Тьерри; Майор, Мишель; Перье, Кристиан; Наеф, Доминик; Кело, Дидье (1998). «Ближайшая экзопланета. Гигантская планета вокруг карлика M4 GL 876». Астрономия и астрофизика . 338 : L67–L70. arXiv : astro-ph/9808026 . Bibcode : 1998A&A...338L..67D.
  20. ^ "Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг близлежащей звезды" (пресс-релиз). Камуэла, Гавайи: Обсерватория WM Keck. 1 июня 1998 г. Архивировано из оригинала 24 сентября 2018 г. Получено 13 августа 2019 г.
  21. ^ Джонс, Барри У.; Андервуд, Дэвид Р.; Слип, П. Ник (апрель 2005 г.). «Перспективы обитаемых «земель» в известных экзопланетных системах». Астрофизический журнал . 622 (2): 1091–1101. arXiv : astro-ph/0503178 . Bibcode : 2005ApJ...622.1091J. doi : 10.1086/428108. S2CID  119089227.
  22. ^ "Открыты две новые планетные системы" (пресс-релиз). Камуэла, Гавайи: Обсерватория WM Keck. 9 января 2001 г. Архивировано из оригинала 13 августа 2019 г. Получено 13 августа 2019 г.
  23. ^ Марси, Джеффри В.; и др. (2001). «Пара резонансных планет, вращающихся вокруг GJ 876». The Astrophysical Journal . 556 (1): 296–301. Bibcode : 2001ApJ...556..296M . doi : 10.1086/321552 .
  24. ^ Ривера, Эухенио Дж.; Лиссауэр, Джек Дж. (2001). «Динамические модели резонансной пары планет, вращающихся вокруг звезды GJ 876». The Astrophysical Journal . 558 (1): 392–402. Bibcode : 2001ApJ...558..392R . doi : 10.1086/322477 . S2CID  122255962.
  25. ^ Ривера, Эухенио Дж.; и др. (2005). «Планета массой ~7,5 М🜨, вращающаяся вокруг ближайшей звезды, GJ 876». The Astrophysical Journal . 634 (1): 625–640. arXiv : astro-ph/0510508 . Bibcode : 2005ApJ...634..625R . doi : 10.1086/491669 . S2CID  14122053.
  26. ^ Bean, JL; Seifahrt, Andreas (март 2009). «Архитектура планетной системы GJ876. Массы и орбитальная копланарность планет b и c». Astronomy and Astrophysics . 496 (1): 249–257. arXiv : 0901.3144 . Bibcode : 2009A&A...496..249B. doi : 10.1051/0004-6361/200811280. S2CID  14626799.
  27. ^ abc Rivera, Eugenio J.; et al. (2010). «Обзор экзопланет Лика-Карнеги: четвертая планета с массой Урана для GJ 876 в экстрасолнечной конфигурации Лапласа». The Astrophysical Journal . 719 (1): 890–899. arXiv : 1006.4244 . Bibcode : 2010ApJ...719..890R . doi : 10.1088/0004-637X/719/1/890 . S2CID  118707953.
  28. ^ ab Gerlach, Enrico; Haghighipour, Nader (2012). «Может ли GJ 876 содержать четыре планеты в резонансе?». Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy . 113 (1): 35–47. arXiv : 1202.5865 . Bibcode : 2012CeMDA.113...35G. doi : 10.1007/s10569-012-9408-0. S2CID  119210665.
  29. ^ Дженкинс, Дж. С. и др. (2014). «Улучшенные алгоритмы обнаружения сигналов для неравномерно выбранных данных. Шесть сигналов в данных о радиальной скорости для GJ876». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 441 (3): 2253–2265. arXiv : 1403.7646 . Bibcode : 2014MNRAS.441.2253J. doi : 10.1093/mnras/stu683 . S2CID  119114863. Архивировано из оригинала 12.11.2021 . Получено 12.02.2018 .
  30. ^ Хара, Натан К.; Буэ, Г.; Ласкар, Дж.; Коррейя, ACM (2017). «Анализ данных о лучевой скорости с использованием методов сжатого зондирования». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 464 : 1220–1246. arXiv : 1609.01519 . doi : 10.1093/mnras/stw2261 .
  31. ^ Миллхолланд, Сара и др. (2018). «Новые ограничения на Gliese 876 — пример резонанса среднего движения». The Astronomical Journal . 155 (3) 106. arXiv : 1801.07831 . Bibcode : 2018AJ....155..106M . doi : 10.3847/1538-3881/aaa894 . S2CID  119011611.
  32. ^ BC Matthews; предстоящее исследование обещано в J.-F. Lestrade; et al. (2012). "Диск DEBRIS вокруг планеты, в которой находится звезда M GJ581, пространственно разрешенный с помощью Herschel". Astronomy and Astrophysics . 548 : A86. arXiv : 1211.4898 . Bibcode :2012A&A...548A..86L. doi :10.1051/0004-6361/201220325. S2CID  53704989.
  33. ↑ По состоянию на 2006 год: Shankland, PD; et al. (2006). «On the search for transits of the planets orbiting Gliese 876» (PDF) . The Astrophysical Journal . 653 (1): 700–707. arXiv : astro-ph/0608489 . Bibcode :2006ApJ...653..700S. doi :10.1086/508562. hdl :10211.3/170010. S2CID  875634. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-06-18 . Получено 2012-10-21 .. По состоянию на 2012 год транзитов также не обнаружено, поэтому они маловероятны.
  34. ^ Дыбчинский, Петр А.; Круликовская, Малгожата (февраль 2018 г.). «Исследование динамической истории межзвездного объекта Оумуамуа». Астрономия и астрофизика . 610 : 12. arXiv : 1711.06618 . Бибкод : 2018A&A...610L..11D. дои : 10.1051/0004-6361/201732309. S2CID  119513894. L11.
  35. ^ Конацкий, Мачей; Вольщан, Алекс (июль 2003 г.). «Массы и наклонения орбит планет в системе PSR B1257+12». The Astrophysical Journal . 591 (2): L147–L150. arXiv : astro-ph/0305536 . Bibcode : 2003ApJ...591L.147K. doi : 10.1086/377093. S2CID  18649212.
  36. ^ ab Сударский, Дэвид; Берроуз, Адам; Хубени, Иван (2003). «Теоретические спектры и атмосферы гигантских внесолнечных планет». The Astrophysical Journal . 588 (2): 1121–1148. arXiv : astro-ph/0210216 . Bibcode : 2003ApJ...588.1121S. doi : 10.1086/374331 . hdl : 10150/280087. ISSN  0004-637X. GJ 876 b и c являются планетами класса III , поскольку их температуры слишком низкие для образования силикатного слоя в тропосфере, но слишком высокие для конденсации H 2 O ... Учитывая несколько более низкое падающее излучение, чем в нашей масштабированной модели Куруца для GJ 876 , или учитывая наблюдение GJ 876 b на апастроне, в его внешней атмосфере может происходить конденсация воды, что делает его планетой класса II EGP .
  37. ^ Батлер, РП; и др. (декабрь 2006 г.). «Каталог близких экзопланет». The Astrophysical Journal . 646 (1): 505–522. arXiv : astro-ph/0607493 . Bibcode : 2006ApJ...646..505B. doi : 10.1086/504701. S2CID  119067572.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Gliese 876 .