ТОИ-2257 б
Экзопланета частично в обитаемой зоне

ТОИ-2257 б
Открытие [1]
ОбнаруженоШанке и др.
Дата открытияНоябрь 2021 г.
Транзит
Орбитальные характеристики [1]
0,145 ± 0,003  АЕ
Эксцентриситет0,496+0,216
−0,133
35.189 346 (90)  д
Наклон89.786°+0,078°
−0,062°
ЗвездаТОИ-2257
Физические характеристики [1]
2.194+0,113
−0,111 Р 🜨
Масса5.712+4,288
−2,311 M 🜨 (прогноз)
Температура256+61
−17 K (−17 °C; 1 °F, равновесие )

TOI-2257 b — чрезвычайно эксцентричная (0,496) [2] экзопланета в околозвездной обитаемой зоне звезды TOI-2257 или около нее, на расстоянии 188 световых лет . Вероятно, это экзопланета субнептунового типа с массой 5,71 Меатры и радиусом 2,19 Меатры. [3] Как малая планета в обитаемой зоне, она включена в список потенциально обитаемых экзопланет Лаборатории планетарной обитаемости . [4]

Открытие

Планета была обнаружена с помощью транзитного метода TESS в ноябре 2021 года. Она имеет один из самых длинных орбитальных периодов среди всех планет TESS. Дальнейшие наблюдения направлены на поиск возможного водяного пара в атмосфере планеты, а также любых других планет в системе, если они существуют. Планета, скорее всего, не является ложноположительным срабатыванием , и ее существование подтверждается фотометрией и наблюдениями с высоким разрешением наземных телескопов . [3]

Характеристики

Масса, радиус и температура

Радиус планеты в 2,19 раза больше радиуса Земли. Ее масса и плотность неизвестны, хотя, по прогнозам, она будет примерно в 3,4-10 раз больше массы Земли на основе соотношений массы и радиуса. [1] Судя по ее размеру, это, вероятно, мир типа Нептуна . Ее средняя равновесная температура составляет 256 К (−17 °C; 1 °F), что аналогично средней температуре Алерта, Канада на Земле, и варьируется от приблизительно 193 К (−80 °C; −112 °F) в афелии до 373 К (100 °C; 212 °F) в перигелии. [3] [5] Однако фактическая температура может отличаться и также будет меняться на протяжении всей эксцентрической орбиты планеты. [2]

Орбита

Планета имеет орбитальный период 35,19 дней с чрезвычайно высоким эксцентриситетом почти 0,5. [3] Она имеет большую полуось 0,145 а.е., примерно половину полуоси Меркурия в точке своей орбиты, ближайшей к Солнцу . [2] Согласно NASA Exoplanet Exploration , эксцентрическая орбита планеты проводит ее через «слишком горячую» зону (хотя и в течение очень короткого периода времени), а затем к внешним границам обитаемой зоны, около границы со «слишком холодной» зоной. [6]

Планета имеет самый высокий эксцентриситет, когда-либо зарегистрированный вокруг звезды М-типа, и третий по величине среди всех известных мини-Нептунов по состоянию на 2021 год. [7]

Звезда

Звезда планеты — M3V с температурой 3430 К. Она имеет металличность -0,27 и возраст около 8 миллиардов лет, что составляет ~0,3 массы и 0,33 радиуса Солнца. [3] [2] Для сравнения, температура Солнца составляет 5778 К, возраст — 4 572 000 000 лет, спектральный класс — G2V . Металличность составляет 0,00.

Обитаемость

Планета получает 37/50 света, который Земля получает от Солнца, что помещает ее в обитаемую зону. Однако, планета, вероятно, является мини-Нептуном, учитывая ее размер. Планета имеет ESI 0,72 , что похоже на таковые у Марса и Kepler-22b . [3] [4] Равновесная температура может варьироваться от комфортных 317 К (44 °C; 111 °F) до прохладных 239 К (−34 °C; −29 °F), обе в пределах тепловой амплитуды Земли. [2] При парниковом эффекте , аналогичном по интенсивности земному, температура будет около 289 К (16 °C; 61 °F), а при парниковом эффекте, вдвое более сильном, чем у Земли, 322 К (49 °C; 120 °F). [8] Температура будет меняться по всей эксцентричной орбите планеты. Из-за расположения планеты в обитаемой зоне, в атмосфере возможен водяной пар. Более подробные характеристики атмосферы планеты, включая определение наличия водяного пара, ожидаются от JWST . [ 3] [7]

Приливная блокировка

Из-за расстояния планеты от ее звезды, она, вероятно, была бы приливно заблокирована , с одной стороной, всегда обращенной к звезде, если бы у нее была почти круговая орбита. Из-за ее эксцентричной орбиты, она, вероятно, находится в спин-орбитальном резонансе вместо этого. [9]

Эксцентриситет

Планета имеет чрезвычайно высокий эксцентриситет, который, возможно, может играть роль в ее обитаемости. Планета, из-за своего высокого эксцентриситета, может переживать холодные зимы и душное лето. Это может поставить под угрозу ее обитаемость, вызвав неконтролируемый парниковый эффект, если длительный период времени будет находиться при температуре выше 320 К (47 °C) или 117 °F, или неконтролируемый эффект оледенения, если длительный период времени будет находиться при температуре намного ниже 273 К (0 °C) или 32 °F. Это приведет к тому, что большая часть планеты или вся она станет непригодной для жизни, независимо от атмосферных условий, которые борются с приливным замыканием. [10] С другой стороны, эксцентриситет планеты может быть фактором, работающим против приливного замыкания сам по себе; планета установится в резонансе 3:2 , где год в 1,5 раза длиннее дня. Модели показывают, что такая планета, если она океаническая, имела бы открытую воду в нижних и средних широтах и ​​водяной лед выше 60 ° с. ш./ниже 60 ° ю. ш., как на нашей Земле. Эта модель известна как «планета полосатого шара». [11]

В этой модели есть четыре температурных уровня, с самыми высокими температурами океана между 21 ° с. ш. и ° ю. ш., следующими по теплу между 21 и 46° по обе стороны экватора , вторыми по холоду между 46 и 62° и самыми холодными, достаточно холодными для образования морского льда , между 61° и полюсами. Предполагается, что температура замерзания океанской воды составляет −1,8 ° C (28,8 ° F). [11]

Смотрите также

  • Kepler-705b , еще одна обитаемая зона к югу от Нептуна
  • K2-18b , которая, как подтверждено, имеет влажную атмосферу [12]
  • K2-3d , планета с чрезвычайно низкой плотностью для своей массы [13]
  • Мега-Земля

Ссылки

  1. ^ abcd Шанче, Н.; Посуэлос, Ф.Дж.; и др. (январь 2022 г.). "TOI-2257 b: высокоэксцентричный долгопериодический субнептун, проходящий мимо близлежащего карлика класса М". Астрономия и астрофизика . 657 : A45. arXiv : 2111.01749 . Bibcode :2022A&A...657A..45S. doi :10.1051/0004-6361/202142280. S2CID  240419956.
  2. ^ abcde "TOI-2257 | Архив экзопланет НАСА" . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Проверено 17 ноября 2023 г.
  3. ^ abcdefg Новаковски, Томаш; Phys.org. "Астрономы обнаружили экзопланету класса Sub-Neptune, вращающуюся вокруг соседней звезды". phys.org . Получено 17 ноября 2023 г. .
  4. ^ ab "PHL @ UPR Arecibo - The Habitable Exoplanets Catalog". phl.upr.edu . Получено 17 ноября 2023 г. .
  5. ^ Берн, Университет (9 января 2022 г.). «Обнаружена эксцентричная экзопланета: субнептунская планета, вращающаяся в «обитаемой зоне» красного карлика». SciTechDaily . Получено 20 ноября 2023 г.
  6. ^ "Exoplanet-catalog". Exoplanet Exploration: Planets Beyond our Solar System . Получено 19 ноября 2023 г. .
  7. ^ ab Lea, Robert (15 ноября 2021 г.). «Астрономы обнаружили субнептуновую планету, на которой может быть жидкая вода». Newsweek . Получено 20 ноября 2023 г.
  8. ^ "Парниковые эффекты... также на других планетах". www.esa.int . Получено 17 ноября 2023 г. .
  9. ^ Хаслер, Кэролайн (17 февраля 2022 г.). «Tidally Locked and Loaded with Questions». Eos . Получено 17 ноября 2023 г. .
  10. ^ "Наклон и эксцентриситет определяют обитаемость экзопланет". www.earthmagazine.org . Получено 17 ноября 2023 г. .
  11. ^ ab Wang, Yuwei; Tian, ​​Feng; Hu, Yongyun (июль 2014 г.). «Климатические закономерности обитаемых экзопланет на эксцентрических орбитах вокруг M-карликов». The Astrophysical Journal Letters . 791 (1): L12. Bibcode : 2014ApJ...791L..12W. doi : 10.1088/2041-8205/791/1/L12 . ISSN  2041-8205.
  12. ^ "Космический аппарат NASA Hubble впервые обнаружил водяной пар на экзопланете с обитаемой зоной - NASA Science". science.nasa.gov . Получено 20 ноября 2023 г.
  13. ^ Даймонд-Лоу, Ханна; Крейдберг, Лора; Харман, CE; Кемптон, Элиза М.-Р.; Роджерс, Лесли А.; Джойс, Саймон РГ; Истман, Джейсон Д.; Кинг, Джордж У.; Коппарапу, Рави; Янгблад, Эллисон; Косярек, Молли Р.; Ливингстон, Джон Х.; Хардегри-Ульман, Кевин К.; Кроссфилд, Ян Дж. М. (октябрь 2022 г.). «Повторный обзор системы K2-3: тестирование фотоиспарения и потери массы за счет ядерной энергии с тремя малыми планетами, охватывающими долину радиуса». The Astronomical Journal . 164 (5): 172. arXiv : 2207.12755 . Bibcode : 2022AJ....164..172D. дои : 10.3847/1538-3881/ac7807 . ISSN  1538-3881.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=TOI-2257_b&oldid=1262827330"