K2-18b

K2-18b
eksoplaneetta

Taiteellinen esitys planeetta K2-18 b (oikealla) kiertävästä tähteä K2-18 (vasemmalla). Keskellä on oletettu planeetta K2-18 c.
vanhempi tähti
Tähti K2-18
Orbitaaliset elementit
Pääakseli ( a ) 0,1591 ± 0,0004 [1] a. e.
Epäkeskisyys ( e ) 0
Kiertojakso ( P ) 32,93962 [2] d.
Mieliala ( minä ) 89,5785 ± 0,0088° [5]
periapsis argumentti ( ω ) 5,7±46,4° [6] [5]
fyysiset ominaisuudet
Paino ( m ) 8,63 ± 1,35 [3] M ⊕
Säde( r ) 2,711 ± 0,065 [2] R ⊕
Lämpötila ( T ) 265± 5K
Avaustiedot
avauspäivämäärä 2015
Löytäjä(t) Kepler [4]
Havaitsemismenetelmä kauttakulkumenetelmä
Tietoja Wikidatasta  ?

K2-18 b , myös EPIC 201912552 b  on eksoplaneetta punaisen kääpiön K2-18 ympärillä . Noin 111 valovuoden etäisyydellä Maasta sijaitseva planeetta kiertää tähden 33 päivässä ja sisältää vettä ilmakehässä. Massaltaan luokiteltu supermaaksi [7] , mutta liian alhainen keskimääräinen tiheys viittaa siihen, että tämä planeetta on mini- Neptunus [3] .

Vuonna 2019 kahdessa riippumattomassa tieteellisessä tutkimuksessa, joissa yhdistettiin Kepler- , Spitzer- ja Hubble -avaruusteleskooppien tiedot, todettiin, että K2-18 b:n ilmakehässä on merkittävä määrä vesihöyryä, mikä on ensimmäinen tapahtuma asuttavalla alueella sijaitsevalle eksoplaneetalle. [7] [8] [9] .

Discovery

K2-18 b on tunnistettu osaksi Kepler Space Telescope -ohjelmaa, joka on yksi yli 1200 eksoplaneetasta, jotka löydettiin toisen valon K2-operaation aikana [10] . K2-18 b:n löytö tehtiin vuonna 2015, ja se kiertää punaista kääpiötä (tunnetaan tällä hetkellä nimellä K2-18), jonka tähtispektrityyppi on M2.8, noin 124 valovuoden etäisyydellä Maasta. Planeetta löydettiin tähden valokäyrän muutoksesta, joka aiheutui planeetan kulkemisesta tähden edessä Maasta katsottuna [3] [11] [12] . Planeetta sai nimen "K2-18 b", koska se oli kahdeksastoista planeetta, joka löydettiin K2-operaation aikana. Ennustettu suhteellisen pieni kontrasti planeetan ja sen isäntätähden välillä helpottaa K2-18 b:n ilmakehän havainnointia tulevaisuudessa [11] . Spektroskooppiset tutkimukset vuonna 2019 osoittivat vesihöyryn esiintymisen planeetan ilmakehässä. Nämä havainnot vastaavat mitä todennäköisimmin helium-vety-ilmakehän mallia, jossa on vesipilviä [13] .

Vuonna 2017 Spitzer-avaruusteleskoopin tiedot vahvistivat, että K2-18b kiertää asumiskelpoisella vyöhykkeellä K2-18-tähden ympärillä, ja 33 päivän jakso on riittävän lyhyt monien K2-18 b -kiertoradan havaitsemiseen, ja paransi signaalin tilastollinen merkitys. Tämä on johtanut laajaan kiinnostukseen ja jatkuvaan K2-18b:n havainnointiin [14] .

Uusimmat tutkimukset K2-18 b:stä käyttämällä High Precision Radial Planet Search (HARPS) -tekniikkaa ja Calar Alton korkearesoluutioista M-kääpiöhakua Exoearthsillä Echelle-spektrografeilla Near Infrared and Optical Spectrographs (CARMENES) tunnistivat myös todennäköisen toisen eksoplaneetan, K2-18:n. kanssa , jonka arvioitu massa on 5,62 ± 0,84 M⊕ tiukemmalla 9 päivän kiertoradalla [3] , mutta tämä lisäplaneetta ei ole vielä vahvistettu, ja sen sijaan se voi johtua tähtien aktiivisuudesta [1] .

Sijainti

K2-18 :n koordinaatit kansainvälisessä taivaanviittausjärjestelmässä  ovat oikea nousu 11 h  30 m  14,518 s , deklinaatio +07° 35′ 18,257″. Tämä piste sijaitsee Leijonan tähdistössä , mutta sen leijonatähtien ulkopuolella [ 15] . Kun K2-18 havaittiin ensimmäisen kerran, sen etäisyydeksi Maasta arvioitiin 110 valovuotta (34 pc) [11] . Kuitenkin tarkemmat tiedot Gaiasta (Star Mapping Project) osoittivat, että K2-18 on 124,02 ± 0,26 valovuoden (38,025 ± 0,079 pc) etäisyydellä. Tämä parannettu etäisyysmittaus auttoi jalostamaan eksoplanetaarisen järjestelmän ominaisuuksia [3] .

Fyysiset ominaisuudet

K2-18 b kiertää tähteä K2-18 noin 0,1429 AU:n etäisyydellä. (21,38 milj. km), joka sijaitsee punaisen kääpiön asumisalueella , 0,12-0,25 AU. (18-37 miljoonaa km) [9] . Eksoplaneetan kiertorata on noin 33 päivää [14] , mikä viittaa siihen, että se on aina kohti tähteä samalla puolella [16] . Planeetan tasapainolämpötilan arvioidaan olevan noin 265 ± 5 K (-8 ± 5 °C) [3] , se vastaanottaa 5 % enemmän valoa kuin Maa [2] . K2-18 b:n säteen arvioidaan olevan 2,71 ± 0,07 R ⊕ ja massaksi 8,63 ± 1,35 M ⊕ perustuen HARPS- ja CARMENES-instrumenteilla tehtyyn analyysiin [3] . Tutkijat havaitsivat, että planeetan keskimääräinen tiheys on 2,4 ± 0,4 g/cm³. Se koostuu todennäköisimmin enimmäkseen vedestä ja siinä on paksu vety-helium-ilmakehä [2] , mikä tekee siitä minineptunuksen . Kahden tutkimusryhmän saamien spektrien mukaan planeettaa ympäröi pääasiassa vedystä ja heliumista koostuva ilmakehä [4] [17] .

Veden löytö

Hubble-avaruusteleskooppia käyttävien lisätutkimusten aikana Keplerin ja Spitzerin havaintojen tulokset vahvistettiin ja planeetan ilmakehästä tehtiin lisätutkimus. Vuonna 2019 julkaistiin kaksi erillistä analyysiä Hubble-tiedoista, joita johtivat Montrealin yliopiston ja University College Londonin (UCL) tutkijat. Molemmat tutkivat planeetan ilmakehän läpi kulkevan tähtien valon spektrejä kulkemisen aikana ja havaitsivat, että K2-18 b:ssä on helium-vety-ilmakehä, jonka vesihöyrypitoisuus on korkea, 20–50 %, ja se on riittävän korkea muodostamaan pilviä [8] [9] [18] . UCL-vetoinen tutkimus julkaistiin 11. syyskuuta 2019 Nature Astronomy -lehdessä . Montrealin yliopiston tekemä tutkimus, jota ei ole vielä vertaisarvioitu, julkaistiin päivää aiemmin preprint-palvelimella arXiv.org [16] . UCL-vetoisessa ryhmäanalyysissä löydettiin vettä, jonka tilastollinen merkitsevyys oli 3,6 standardipoikkeamaa, mikä vastaa 99,97 %:n luottamustasoa [9] .

Se oli ensimmäinen supermaapallo asuttavalla vyöhykkeellä , jossa havaittiin ilmakehä [9] ja ensimmäinen vesilöytö asuttavalla alueella sijaitsevalta eksoplaneetalta [7] [8] . Vettä on havaittu aiemmin muiden kuin asuinalueiden eksoplaneettojen, kuten HD 209458 b , XO-1 b , WASP-12 b , WASP-17 b ja WASP-19 b [19] [20] [21] , ilmakehästä .

Tähtitieteilijät korostivat, että veden löytäminen K2-18 b:n ilmakehästä ei tarkoita, että planeetta voisi ylläpitää elämää tai edes olla asuttava, koska siitä todennäköisesti puuttuu kiinteä pinta tai ilmakehä, joka voisi tukea elämää. Veden läsnäolo eksoplaneetan asuttavalla vyöhykkeellä auttaa kuitenkin ymmärtämään planeettojen muodostumista [7] . K2-18 b -avaruusteleskoopin odotetaan olevan havaittavissa vuonna 2021 laukaisevan James Webbin avaruusteleskoopin ja vuonna 2028 laukaisevan ARIEL -avaruusteleskoopin . Molemmissa on laitteita, jotka on suunniteltu määrittämään eksoplaneettojen ilmakehän koostumus [8] .

Lisäanalyysi

Helmikuussa 2020 Cambridgen astrofyysikkojen ryhmä brittiläisestä mallista mallinsi K2-18 b:n sisäisen rakenteen saatavilla olevien tietojen perusteella. Analyysin aikana kävi selväksi, että elämän olosuhteet sillä ovat erittäin epätodennäköiset [22] [23] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Sarkis, Paula; Henning, Thomas; Kurster, Martin; Trifonov, Trifon; Zechmeister, Mathias; Tal-Or, Lev; Anglada-Escude, Guillem; Hatzes, Artie P.; Lafarga, Marina; Dreizler, Stefan; Ribas, Ignasi; Caballero, José A.; Reiners, Ansgar; Mallonn, Matthias; Morales, Juan C.; Kaminski, Adrian; Aceituno, Jesús; Amado, Pedro J.; Bejar, Victor J.S.; Hagen, Hans-Jurgen; Jeffers, Sandra; Quirrenbach, Andreas; Launhardt, Ralf; Marvin, Christopher; Montes, David. CARMENES Etsi eksoplaneettoja M Dwarfsin ympäriltä: Pienimassainen planeetta lähialueen lauhkealla vyöhykkeellä K2-18  //  The Astronomical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2018. - Vol. 155 , nro. 6 . - s. 257 . - doi : 10.3847/1538-3881/aac108 . — . - arXiv : 1805.00830 .
  2. ↑ 1 2 3 4 Säteittäisen nopeuden super-Earth K2-18c vahvistus HARPSilla ja CARMENESilla . A&A 621, A49 (2019) . Haettu 7. tammikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2020.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Cloutier, R.; Astudillo-Defru, N.; Doyon, R.; Bonfils, X.; Almenara, J.-M.; Bouchy, F.; Delfosse, X.; Forveille, T.; Lovis, C.; pormestari 6, M.; Menou1, K.; Murgas, F.; Pepe, F.; Santos, N.C.; Udry, S.; Wünsche, A. Vahvistus säteittäisen nopeuden super-Maan K2-18c kanssa HARPS ja CARMENES  //  Astronomy and Astrophysics  : Journal. - 2019. - 7. tammikuuta ( nide 621 ). — P. A49 . - doi : 10.1051/0004-6361/201833995 . — . — arXiv : 1810.04731 .
  4. ↑ 1 2 Cloutier, R.; Astudillo-Defru, N.; Doyon, R.; Bonfils, X.; Almenara, J.-M.; Benneke, B.; Bouchy, F.; Delfosse, X.; Ehrenreich, D.; Forveille, T.; Lovis, C.; pormestari, M.; Menou, K.; Murgas, F.; Pepe, F.; Rowe, J.; Santos, N.C.; Udry, S.; Wünsche, A. K2-18-moniplaneettajärjestelmän karakterisointi HARPSilla. Asumiskelpoinen vyöhyke-supermaa ja toisen, lämpimän supermaan löytäminen ei-tasoisella kiertoradalla  // Astronomy and Astrophysics  : Journal  . - 2017. - Vol. 608 , no. 35 . — P. A35 . - doi : 10.1051/0004-6361/201731558 . — . - arXiv : 1707.04292 . Arkistoitu alkuperäisestä 12. elokuuta 2018.
  5. ↑ 1 2 Encyclopedia of Extrasolar Planets  (englanniksi) - 1995.
  6. ↑ Sarkis P. , Henning T., Kürster M., Trifonov T., Zechmeister M., Tal-Or L. , Hatzes A. P., Lafarga M., Dreizler S., Ribas I. et ai. CARMENES Etsi eksoplaneettoja M Dwarfsin ympäriltä: Pienimassainen planeetta lähialueen lauhkealla vyöhykkeellä  // Astron . J. / J. G. III , E. Vishniac - NYC : IOP Publishing , American Astronomical Society , University of Chicago Press , AIP , 2018. - Voi. 155, Iss. 6. - s. 257. - ISSN 0004-6256 ; 1538-3881 - doi:10.3847/1538-3881/AAC108 - arXiv:1805.00830
  7. ↑ 1 2 3 4 Ghosh, Pallab Vesi löydettiin ensimmäistä kertaa "potentiaalisesti asuttavalta" planeetalta . BBC News (12. syyskuuta 2019). Haettu 13. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2019.
  8. ↑ 1 2 3 4 Greshko, Michael Water löydetty mahdollisesti elämäystävälliseltä muukalaisplaneetalta . National Geographic (11. syyskuuta 2019). Haettu 11. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 11. syyskuuta 2019.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 Tsiaras, Angelos; Waldmann, Ingo P.; Tinetti, Giovanna; Tennyson, Jonathan; Yurchenko, Sergey N. Vesihöyry asumisvyöhykkeen kahdeksan massa planeetan K2-18 b ilmakehässä  //  Nature Astronomy : päiväkirja. - 2019 - 11 syyskuuta. - s. 1-6 . - doi : 10.1038/s41550-019-0878-9 . — . - arXiv : 1909.05218 . Arkistoitu alkuperäisestä 13. syyskuuta 2019.
  10. ↑ NASA (10. toukokuuta 2016). NASAn Kepler-tehtävä julkistaa suurimman koskaan löydetyn planeettojen kokoelman . Lehdistötiedote . Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2019. Haettu 19.09.2019 .
  11. ↑ 1 2 3 Montet, Benjamin T.; Morton, Timothy D.; Foreman-Mackey, Daniel; Johnson, John Asher; Hogg, David W.; Bowler, Brendan P.; Latham, David W.; Bieryla, Allyson; Mann, Andrew W. K2-kampanjan tähti ja planeettojen ominaisuudet 1 ehdokkaat ja 17 planeetan validointi, mukaan lukien planeetta, joka vastaanottaa maan kaltaista säteilyä  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2015. - 5. elokuuta ( nide 809 , nro 1 ). - s. 25 . - doi : 10.1088/0004-637X/809/1/25 . — . - arXiv : 1503.07866 .
  12. ↑ Foreman-Mackey, Daniel; Montet, Benjamin T.; Hogg, David W.; Morton, Timothy D.; Wang, Dun; Schoelkopf, Bernard. Siirtyvien planeettojen systemaattinen haku K2-tiedoista  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2015. - 18. kesäkuuta ( nide 806 , nro 2 ). - s. 215 . - doi : 10.1088/0004-637x/806/2/215 . - . - arXiv : 1502.04715 .
  13. ↑ Benneke, Björn; Wong, Ian; Piaulet, Caroline; Knutson, Heather A.; Crossfield, Ian JM; Lothringer, Joshua; Morley, Caroline V.; Gao, Peter; et ai. (2019), Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b, arΧiv : 1909.04642 [astro-ph.EP]. 
  14. ↑ 1 2 Benneke, Björn; Werner, Michael; Petigura, Eric; Knutson, Heather; Pukeutuminen, Courtney; Crossfield, Ian JM; Schlieder, Joshua E.; Livingston, John; Beichman, Charles; Christiansen, Jessie; Krick, Jessica; Gorjian, Varoujan; Howard, Andrew W.; Sinukoff, Evan; Ciardi6, David R.; Akeson, Rachel L. Spitzerin havainnot vahvistavat ja pelastavat asumiskelpoisen alueen supermaa K2-18b tulevaisuuden karakterisointia varten  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2017. - 12. tammikuuta ( nide 834 , nro 2 ). - s. 187 . - doi : 10.3847/1538-4357/834/2/187 . - . - arXiv : 1610.07249 .
  15. ↑ K2-18 -- Korkean liikkeen tähti . SIMBAD . Haettu 12. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. syyskuuta 2019.
  16. ↑ 12 Seinä, Mike . Vesihöyrylöytö "asuttavalta" eksoplaneetalta K2-18 b on jännittävää – mutta se ei ole maakaksos. , Space.com  (11. syyskuuta 2019). Arkistoitu 14. toukokuuta 2020. Haettu 13. syyskuuta 2019.  "Tsiaras ja hänen kollegansa julkaisivat tulokset tänään (11. syyskuuta) Nature Astronomy -lehdessä. Toinen tutkimusryhmä, jota johti Björn Benneke Université de Montréalista, julkaisi artikkelinsa online-preprint-sivustolle arXiv.org tiistaina. Benneken et al. ei ole vielä vertaisarvioitu.
  17. ↑ Vesihöyry mini-neptunuksen K2-18 b ilmakehässä . Haettu 16. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 29. huhtikuuta 2014.
  18. ↑ Grossman, Lisa . Tämä saattaa olla ensimmäinen tunnettu eksoplaneetta, jossa on sadetta ja vesipisaroiden pilviä , ScienceNews  (11. syyskuuta 2019). Arkistoitu 14. toukokuuta 2020. Haettu 13.9.2019.
  19. ↑ Hubble jäljittää veden hienovaraisia ​​signaaleja utuisissa maailmoissa . NASA (3. joulukuuta 2013). Haettu 4. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 30. elokuuta 2019.
  20. ↑ Deming, D.; Wilkins, A.; McCullough, P.; Burrows, A.; Fortney, JJ; Agol, E.; Dobbs-Dixon, I.; Madhusudhan, N.; Crouzet, N.; Desert, JM; Gilliland, R.L.; Haynes, K.; Knutson, H.A.; Line, M.; Magic, Z.; Mandell, A. M.; Ranjan, S.; Charbonneau, D.; Clampin, M.; Seager, S.; Showman, AP Exoplaneettien HD 209458b ja XO-1b infrapunasiirtospektroskopia Hubble-avaruusteleskoopin laajakenttäkameralla-3  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2013. - Voi. 774 , no. 2 . - s. 95 . - doi : 10.1088/0004-637X/774/2/95 . — . - arXiv : 1302.1141 .
  21. ↑ Mandell, A.M.; Haynes, K.; Sinukoff, E.; Madhusudhan, N.; Burrows, A.; Deming, D. Exoplanet Transit Spectroscopy WFC3:lla: WASP-12 b, WASP-17 b ja WASP-19 b  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2013. - Voi. 779 , no. 2 . - s. 128 . - doi : 10.1088/0004-637X/779/2/128 . — . - arXiv : 1310.2949 .
  22. ↑ Asuttavan alueen eksoplaneetan K2-18b sisätilat ja ilmapiiri . Haettu 3. maaliskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2020.
  23. ↑ Asumaton planeetta K2-18b . Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 29. huhtikuuta 2014.

Linkit