ГДж 1214 б
Суперземля на орбите GJ 1214
GJ 1214 b / Энайпоша
Сравнение размеров Энайпоши с Землей (слева) и Нептуном (справа). Фактический цвет Энайпоши пока неизвестен.
Открытие [1]
ОбнаруженоДэвид Шарбонно и др.
Место открытияОбсерватория Фреда Лоуренса Уиппла
Дата открытия16 декабря 2009 г.
Транзит ( Проект MEarth )
Обозначения
Энайпоша [2]
Орбитальные характеристики [3]
0,014 90 ± 0,000 26  АЕ
Эксцентриситет<0,063
1.580 404 571 (42)  д [4]
Наклон88,7° ± 0,1°
Полуамплитуда14,36 ± 0,53  м/с
ЗвездаОркария
Физические характеристики
2.742+0,050
−0,053 Р 🜨 [3]
Масса8,17 ± 0,43  М 🜨 [3]
Средняя плотность
2.20+0,17
−0,16 г/см 3 [3]
10.65+0,71
−0,67 м/с 2 [3] (1,09 г )
19.31+0,53
−0,54 км/с [3]
Альбедо0,51 ± 0,06 ( Бонд ) [5]
Температура553 ± 9  К (280 ° C; 536 ° F, дневная сторона) [5]
437 ± 19  K (164 °C; 327 °F, ночная сторона) [5]

GJ 1214 b (иногда Gliese 1214 b , [6] также называемая Enaiposha с 2023 года [2] ) — экзопланета , вращающаяся вокруг звезды GJ 1214 , которая была открыта в декабре 2009 года. Ее родительская звезда находится в 48 световых годах от Солнца в созвездии Змееносца . По состоянию на 2017 год GJ 1214 b является наиболее вероятным известным кандидатом на роль планеты-океана . [1] [7] По этой причине ученые часто называют планету «водным миром». [8] Однако недавнее исследование внутренней структуры планеты, основанное на наблюдениях, полученных с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, предполагает, что состав «водного мира» неправдоподобен, поскольку планета, скорее всего, имеет толстую газообразную оболочку, состоящую из водорода, гелия, воды и других летучих веществ, таких как метан или углекислый газ. [9]

Это суперземля , 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 и масса, и радиус [1] , и она является первой из нового класса планет с небольшими размерами и относительно низкой плотностью. [10] GJ 1214 b также важна, потому что ее родительская звезда находится относительно близко к Солнцу и потому что она проходит 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 . [11] [12] [13] [14]

Имя

В августе 2022 года эта планета и ее звезда-хозяин были включены в число 20 систем, которым будут даны названия в рамках третьего проекта NameExoWorlds . [15] Утвержденные названия, предложенные командой из Кении , были объявлены в июне 2023 года. GJ 1214 b названа Энайпоша , а ее звезда-хозяин — Оркария , от слов на языке маа , обозначающих большой водоем и красную охру , что указывает на вероятный состав планеты и цвет звезды. [2]

Физические характеристики

Масса, радиус и температура

Представление художника о планете с туманной паровой атмосферой [16]
Художественное представление GJ 1214 b (на переднем плане) , освещенной красным светом своей материнской звезды (в центре)
Недавно обнаруженная суперземля, вращающаяся вокруг близлежащей звезды GJ 1214.
Это представление художника показывает, как может выглядеть GJ 1214 b во время прохождения своей родительской звезды. Это вторая суперземля , для которой астрономы определили массу и радиус, что дает важные подсказки о ее структуре.

Радиус GJ 1214 b можно определить по величине затемнения, наблюдаемого при прохождении планеты перед ее родительской звездой, если смотреть с Земли, что дает радиус 2.742+0,050
−0,053 R 🜨 .[3] Массу планеты можно вывести из чувствительных наблюдений лучевой скорости родительской звезды, измеренной с помощью небольших сдвигов в звездных спектральных линиях из-заэффекта Доплера,[1]что дает массу8,17 ± 0,43  M 🜨 . [3] Учитывая массу и радиус планеты, ее плотность можно рассчитать. Благодаря сравнению 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 любой другой известной транзитной планеты до открытия Kepler-16b в 2011 году миссией Kepler . Считается, что ее равновесная температура находится в диапазоне 393–555 K (120–282 °C; 248–539 ​​°F), в зависимости от того, какая часть излучения звезды отражается в космос . [1] [17]

Атмосфера

Из-за относительно небольшого размера родительской звезды GJ 1214 b возможно проводить спектроскопические наблюдения во время планетарных транзитов. Сравнивая наблюдаемый спектр до и во время транзитов, можно вывести спектр планетарной атмосферы. В декабре 2010 года было опубликовано исследование, показывающее, что спектр в основном не имеет особенностей в диапазоне длин волн 750–1000 нм. Поскольку толстая и безоблачная атмосфера, богатая водородом, могла бы создавать обнаруживаемые спектральные особенности, такая атмосфера, по-видимому, исключается. Хотя никаких явных признаков водяного пара или какой-либо другой молекулы обнаружено не было, авторы исследования полагают, что у планеты может быть атмосфера, состоящая в основном из водяного пара. Другая возможность заключается в том, что может быть толстый слой высоких облаков, который поглощает свет звезд. [18] Из-за предполагаемого возраста планетной системы и рассчитанной скорости гидродинамического уноса (потери газов, которая имеет тенденцию истощать атмосферу более высокомолекулярными компонентами) в 900 тонн в секунду, ученые приходят к выводу, что в течение жизни планеты произошла значительная потеря атмосферы, и любая нынешняя атмосфера не может быть изначальной. [1] Утрата изначальной атмосферы была косвенно подтверждена в 2020 году, поскольку на GJ 1214 b не было обнаружено гелия . [19] Однако к 2022 году гелий был обнаружен в атмосфере GJ 1214 b . [20]

Возможные композиции

Хотя о GJ 1214 b известно очень мало , высказывались предположения относительно его конкретной природы и состава. На основе планетарных моделей [21] было высказано предположение, что GJ 1214 b имеет относительно толстую газовую оболочку, [10] составляющую около 5% массы планеты. [3] Можно предложить структуры, предполагая различные составы, руководствуясь сценариями формирования и эволюции планеты. [10] GJ 1214 b может быть каменистой планетой с истощенной богатой водородом атмосферой, мини-Нептуном или планетой-океаном . [10] Если это водный мир , его, возможно, можно рассматривать как более крупную и горячую версию галилеевой луны Юпитера Европы . [10] Хотя ни один ученый не утверждал, что GJ 1214 b является океанической планетой, если предположить, что GJ 1214 b является океанической планетой, [21] 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, покрытых толстой оболочкой из газов, таких как водород и гелий ( около  0,05% ). [1] [17] Водные планеты могли возникнуть в результате внутренней миграции планет и возникнуть как протопланеты , которые образовались из летучего богатого льдом материала за снеговой линией , но которые никогда не достигали массы, достаточной для аккреции большого количества небулярного газа H/He . [10] Из-за переменного давления на глубине модели водного мира включают «паровые, жидкие, сверхтекучие, льды высокого давления и плазменные фазы» воды. [10] Часть твердой фазы воды может находиться в форме льда VII . [17]

Открытие

GJ 1214 b была впервые обнаружена проектом MEarth , который ищет небольшие падения яркости, которые могут происходить, когда вращающаяся планета на короткое время проходит перед своей родительской звездой. В начале 2009 года астрономы, управляющие проектом, заметили, что звезда GJ 1214, по-видимому, демонстрирует падения яркости такого рода. Затем они более внимательно наблюдали за звездой и подтвердили, что она тускнеет примерно на 1,5% каждые 1,58 дня. Последующие измерения лучевой скорости были затем выполнены с помощью спектрографа HARPS на 3,6-метровом телескопе ESO в Ла -Силья, Чили ; эти измерения успешно предоставили независимые доказательства реальности планеты. Затем в журнале Nature была опубликована статья , в которой было объявлено о планете и даны оценки ее массы, радиуса и орбитальных параметров. [1]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghij Шарбонно, Дэвид; и др. (2009). «Суперземля, проходящая мимо близлежащей маломассивной звезды» (PDF) . Nature . 462 (7275): 891–894. arXiv : 0912.3229 . Bibcode :2009Natur.462..891C. doi :10.1038/nature08679. PMID  20016595. S2CID  4360404.
  2. ^ abc "Утвержденные имена 2022 года". nameexoworlds.iau.org . IAU . Получено 7 июня 2023 г. .
  3. ^ abcdefghi Клотье, Райан; Шарбонно, Дэвид; Деминг, Дрейк; Бонфис, Ксавье; Астудильо-Дефру, Никола (2021). «Более точная масса GJ 1214 b и частота многопланетных систем вокруг карликов среднего класса M». The Astronomical Journal . 162 (5): 174. arXiv : 2107.14732 . Bibcode : 2021AJ....162..174C. doi : 10.3847/1538-3881/ac1584 . S2CID  236635146.
  4. ^ Кокори, А.; и др. (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 др. (май 2023 г.). «Отражающая, богатая металлами атмосфера для GJ 1214b из ее фазовой кривой JWST». Nature . 620 (7972): 67–71. arXiv : 2305.06240 . Bibcode :2023Natur.620...67K. doi :10.1038/s41586-023-06159-5. PMID  37164036.
  6. ^ Рейн, Ханно и др. "Open Exoplanet Catalogue – Gliese 1214 b". Open Exoplanet Catalogue . Получено 2 января 2014 г.
  7. ^ Кучнер, Сигер; Хайер-Маджумдер, М.; Милитцер, КА (2007). «Соотношения масса–радиус для твердых экзопланет». The Astrophysical Journal . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ...669.1279S. doi : 10.1086/521346. S2CID  8369390.
  8. ^ "10 реальных планет, которые страннее научной фантастики". iflscience.com . 3 июня 2015 г. Получено 13 июня 2015 г.
  9. ^ Никсон, MC; Пиетт, AAA; Кемптон, EM -R.; Гао, P.; Бин, JL; Стейнрук, ME; Махаджан, AS; Истман, JD; Чжан, M.; Роджерс, LA (2024). "Новые знания о внутренней структуре GJ 1214 b, полученные с помощью JWST". The Astrophysical Journal Letters . 970 (2): L28. arXiv : 2407.12079 . Bibcode : 2024ApJ...970L..28N. doi : 10.3847/2041-8213/ad615b .
  10. ^ abcdefg Роджерс, LA; Сигер, S. (2010). "Три возможных источника газового слоя на GJ 1214 b ". The Astrophysical Journal (аннотация). 716 (2): 1208–1216. arXiv : 0912.3243 . Bibcode :2010ApJ...716.1208R. doi :10.1088/0004-637X/716/2/1208. S2CID  15288792.
  11. ^ Харрингтон, Дж. Д.; Уивер, Донна; Виллар, Рэй (31 декабря 2013 г.). «Выпуск 13-383 – Хаббл НАСА видит облачные супермиры с вероятностью появления большего количества облаков». НАСА . Получено 1 января 2014 г.
  12. ↑ Моисей, Джулианна (1 января 2014 г.). «Внесолнечные планеты: облачно, возможны пылевые шары». Nature . 505 (7481): 31–32. Bibcode :2014Natur.505...31M. doi :10.1038/505031a. PMID  24380949. S2CID  4408861.
  13. ^ Кнутсон, Хизер и др. (1 января 2014 г.). «Спектр пропускания без особенностей для экзопланеты массой Нептуна GJ 436b». Nature . 505 (7481): 66–68. arXiv : 1401.3350 . Bibcode :2014Natur.505...66K. doi :10.1038/nature12887. PMID  24380953. S2CID  4454617.
  14. ^ Крейдберг, Лора и др. (1 января 2014 г.). «Облака в атмосфере суперземельной экзопланеты GJ 1214 b ». Nature . 505 (7481): 69–72. arXiv : 1401.0022 . Bibcode :2014Natur.505...69K. doi :10.1038/nature12888. PMID  24380954. S2CID  4447642.
  15. ^ "Список ExoWorlds 2022". nameexoworlds.iau.org . IAU . 8 августа 2022 . Получено 27 августа 2022 .
  16. ^ Бреннан, Пэт (10 мая 2023 г.). «NASA's Webb Takes Closest Look Yet at Mysterious Planet». NASA . Получено 10 мая 2023 г. .
  17. ^ abc Агилар, Дэвид А. (2009-12-16). «Астрономы находят суперземлю, используя любительскую, готовую технологию». Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . Получено 16 декабря 2009 г.
  18. ^ Бин, Джейкоб Л.; Кемптон, Элиза Миллер-Риччи; Хомериер, Дерек (2010). «Наземный спектр пропускания суперземной экзопланеты GJ 1214 b ». Nature . 468 (7324): 669–672. arXiv : 1012.0331 . Bibcode : 2010Natur.468..669B. doi : 10.1038/nature09596. PMID  21124452. S2CID  4412196.
  19. ^ 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 . Бибкод : 2020AJ....160..258K. дои : 10.3847/1538-3881/abbee6 . S2CID  220793801.
  20. ^ 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). «Предварительное обнаружение He I в атмосфере GJ 1214 b ». Астрономия и астрофизика . 659 : A55. arXiv : 2201.11120 . doi : 10.1051/0004-6361/202142455. S2CID  246285597.
  21. ^ ab Seager, S.; Kuchner, M.; Hier-Majumder, CA; Militzer, B. (2007). "Соотношения масса–радиус для твердых экзопланет". The Astrophysical Journal . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode :2007ApJ...669.1279S. doi :10.1086/521346. S2CID  8369390.

Медиа, связанные с GJ 1214 b на Wikimedia Commons

  • «Астрономы обнаружили мир с плотной, негостеприимной атмосферой и ледяным сердцем» (пресс-релиз). Европейская южная обсерватория (ESO). 16 декабря 2009 г. Получено 10 мая 2023 г.
  • "MEarth Project". Архивировано из оригинала 7 апреля 2012 года.
  • «Хаббл открыл новый класс планет» (пресс-релиз). Балтимор, Мэриленд: Научный институт космического телескопа (STScI).
  • «Астрономы заявили о существовании нового класса планет: «водный мир» с плотной, паровой атмосферой». BBC News . British Broadcasting Corporation .
  • "Обновление атмосферы суперземли GJ 1214 b". Astrobites . 28 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 17 мая 2012 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GJ_1214_b&oldid=1250259510"