K2-18 b

K2-18 b
Экзапланета Спісы экзапланет

Створаная мастаком выява экзапланеты K2-18 b (справа), якая абарочваецца вакол зоркі K2-18 (злева). У цэнтры паказана меркаваная планета K2-18 c.
Бацькоўская зорка
ЗоркаK2-18
Фізічныя характарыстыкі
Маса(m)8,63 ± 1,35[1] M⊕
Радыус(r)2,711 ± 0,065[2] R⊕
Тэмпература (T) 265 ± 5 K
Інфармацыя пра адкрыццё
Дата адкрыцця 2015
Першаадкрывальнік(і) Кеплер[3]
Метад выяўлення Транзітны метад
Статус адкрыцця
Элементы арбіты
Вялікая паўвось (a) 0.1591 ± 0.0004[4] а.а.
Сінадычны перыяд(P)32,93962[2] д.
Базы даных
Extrasolar Planets
Encyclopaedia		 данные
SIMBAD даныя
[ Інфармацыя ] ў Вікіданых

K2-18 b, таксама EPIC 201912552 b — экзапланета каля чырвонага карліка K2-18. Знаходзіцца на адлегласці прыкладна 111 светлавых гадоў ад Зямлі, планета абарочваецца вакол зоркі за 33 дні і змяшчае ваду ў атмасферы. Класіфікуецца як суперзямля[5] па масе, але занадта нізкая сярэдняя шчыльнасць кажа аб тым, што гэтая планета з’яўляецца мінінептунам[1].

У 2019 годзе два незалежных навуковых даследаванні, аб’яднаўшы дадзеныя касмічных тэлескопаў Kepler, Спітцэр і Хабл, прыйшлі да высновы, што існуе значная колькасць вадзянога пару ў атмасферы K2-18 b, што стала першай падзеяй для экзапланеты ў зоне заселенасці[5][6][7].

Адкрыццё

[правіць | правіць зыходнік]

K2-18 b была ідэнтыфікавана як частка праграмы касмічнага тэлескопа Kepler, адной з больш чым 1200 экзапланет, выяўленых падчас місіі «Second Light», K2[8].. Адкрыццё K2-18b было зроблена ў 2015 годзе на арбіце зоркі, чырвонага карліка (у цяперашні час вядомай як K2-18) з зорным спектральным тыпам M2.8 на адлегласці каля 124 светлавых гадоў ад Зямлі. Планета была выяўленая ў выніку змены крывой бляску зоркі, выкліканага праходжаннем планеты перад зоркай, калі глядзець з Зямлі[1][9][10]. Планета была пазначаная як «K2-18b», так як гэта была васямнаццатая планета, знойдзеная падчас місіі K2. Прагназуемы адносна нізкі кантраст паміж планетай і яе зоркай-гаспадаром аблегчыць назіранне за атмасферай K2-18b ў будучыні[9]. Спектраскапічныя даследаванні 2019 года паказалі наяўнасць пароў вады ў атмасферы планеты. Дадзеныя назірання з найбольшай верагоднасцю адпавядаюць мадэлі геліева-вадароднай атмасферы з вадзянымі аблокамі[11].

У 2017 годзе дадзеныя касмічнага тэлескопа Спітцэра пацвердзілі, што арбіты K2-18b ў заселенай зоне вакол K2-18, з 33-дзённым перыядам, досыць кароткім, каб можна было назіраць за мноствам арбітальных цыклаў K2-18b, і паляпшалі статыстычную значнасць сігналу. Гэта прывяло да шырокай цікавасці і працягу назіранняў за K2-18b[12].

Больш познія даследаванні K2-18b з выкарыстаннем высокадакладнага радыяльнага пошуку планеты (HARPS) і пошуку M-карлікаў з высокім раздяленнем Calar Alto з дапамогай Exoearths з блізкім інфрачырвоным і аптычным спектрографами Echelle Spectrographs (CARMENES) таксама вызначылі верагодную другую экзапланету, K2-18с, з разліковай масай 5,62 ± 0,84 М⊕ на больш цеснай 9-дзённай арбіце, але гэтая дадатковая планета яшчэ не пацверджана[1], і замест гэтага дадзеныя могць быць выкліканы зорнай актыўнасцю[4].

Месцазнаходжанне

[правіць | правіць зыходнік]

Каардынаты K2-18 у Міжнароднай нябеснай сістэме адліку — прамое ўзыходжанне 11гадз 30мін 14.518с, скланенне +07° 35′ 18.257″. Гэтая кропка ляжыць у сузор'і ад Льва, але за межамі яго львінага астэрызма[13]. Пры першым выяўленні адлегласць К2-18 ад Зямлі ацэньвалася ў 110 светлавых гадоў (34 пк)[9]. Аднак, больш дакладныя дадзеныя з Gaia (зорнага праекта карціравання) паказалі, што К2-18 знаходзіцца на адлегласці 124,02 ± 0,26 светлавых гадоў (38,025 ± 0,079 пк). Гэта палепшанае вымярэнне адлегласці дапамагло ўдакладніць ўласцівасці экзапланетнай сістэмы[1].

Фізічныя характарыстыкі

[правіць | правіць зыходнік]

K2-18 b абарочваецца вакол K2-18 на адлегласці каля 0,1429 а. е. (21,38 млн км), і знаходзіцца ў зоне заселенасці чырвонага карліка, 0,12-0,25 а. е. (18-37 млн. Км)[7]. Экзапланета мае арбітальны перыяд каля 33 дзён[12], які прадугледжвае, што яна заўсёды павернутая да зоркі адным бокам[14]. Паводле ацэнак, раўнаважная тэмпература планеты складае каля 265±5К (-8±5 °C)[1], яна атрымлівае на 5 % больш святла, чым Зямля[2]. K2-18b, паводле ацэнак, мае радыус 2,71 ± 0,07 R⊕ і масу 8,63 ± 1,35 М⊕, на аснове аналізу з выкарыстаннем інструментаў HARPS і CARMENES[1]. Даследчыкі вызначылі, што сярэдняя шчыльнасць планеты складае 2,4 ± 0,4 г/см³. Хутчэй за ўсё яна складаецца ў асноўным з вады і мае тоўстую вадародна-геліевую атмасферу, што адносіць яе да мінінептунаў[2]. Згодна спектраў, атрыманых двума групамі даследчыкаў, планета акружаная атмасферай, якая складаецца ў асноўным з вадароду і гелія[3][15].

  • Уяўленне мастака аб зорнай сістэме К2-18
  • Схема планетарнай сістэмы K2-18, якая паказвае арбіты K2-18 b і непацверджанай кандыдата K2-18, c, а таксама зону пражывання зоркі
    Схема планетарнай сістэмы K2-18, якая паказвае арбіты K2-18 b і непацверджанай кандыдата K2-18, c, а таксама зону пражывання зоркі

Адкрыццё вады

[правіць | правіць зыходнік]

У ходзе далейшых даследаванняў з выкарыстаннем касмічнага тэлескопа Хабла, пацвердзіліся вынікі назіранняў Кеплера і Спітцэра і было праведзена дадатковае даследаванне атмасферы планеты. Два асобных аналізы дадзеных Хабла былі апублікаваныя ў 2019 годзе пад кіраўніцтвам даследчыкаў з Універсітэта Манрэаля і Універсітэцкага каледжа Лондана (UCL). Абодва даследавалі спектры зорнага святла, які праходзіць праз атмасферу планеты падчас транзітаў, і выявілі, што K2-18 b мае гелій-вадародную атмасферу з высокай канцэнтрацыяй вадзянога пара ад 20 % да 50 %, дастаткова высокай для ўтварэння аблокаў[6][7][16]. Даследаванне пад кіраўніцтвам UCL было апублікавана 11 верасня 2019 года ў часопісе Nature Astronomy; даследаванне, праведзенае Універсітэтам Манрэаля і яшчэ не прайшло рэцэнзаванне, было апублікавана днём раней на серверы прэпрынтаў arXiv.org[14]. Аналіз групы пад кіраўніцтвам UCL выявіў ваду са статыстычнай значнасцю 3,6 стандартных адхіленняў, што эквівалентна давернаму ўзроўню 99,97 %[7].

Гэта была першая суперзямля ў заселенай зоне з выяўленай атмасферай[7] і першае адкрыццё вады на экзопланете ў населенай зоне[5][6]. Вада раней была выяўленая ў атмасферах экзапланет нежылой зоны, такіх як HD 209458 b, XO-1 b, WASP-12 b, WASP-17 b і WASP-19 b[17][18][19].

Астраномы падкрэслілі, што адкрыццё вады ў атмасферы K2-18 b не азначае, што планета можа падтрымліваць жыццё, або нават быць прыдатнай для пражывання, паколькі ёй, верагодна, не хапае цвёрдай паверхні або атмасферы, якая можа падтрымліваць жыццё. Тым не менш, знаходжанне вады на экзапланеце ў заселенай зоне дапамагае зразумець, як фармуюцца планеты[5]. Чакаецца, што K2-18 b будзе назірацца з дапамогай касмічнага тэлескопа Джэймса Уэба, які павінен быць запушчаны ў 2021 годзе, і касмічнага тэлескопа ARIEL, які павінен быць запушчаны ў 2028 годзе. Абодва будуць несці прыборы, прызначаныя для вызначэння складу атмасфер экзапланет[6].

Зноскі

  1. ↑ а б в г д е ё Cloutier, R.; Astudillo-Defru, N.; Doyon, R.; Bonfils, X.; Almenara, J.-M.; Bouchy, F.; Delfosse, X.; Forveille, T.; Lovis, C.; Mayor6, M.; Menou1, K.; Murgas, F.; Pepe, F.; Santos, N. C.; Udry, S.; Wünsche, A. Confirmation of the radial velocity super-Earth K2-18c with HARPS and CARMENES(англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2019. — 7 January — Т. 621. — С. A49. — DOI:10.1051/0004-6361/201833995 — Bibcode: 2019A&A...621A..49C — arΧiv:1810.04731
  2. ↑ а б в г Confirmation of the radial velocity super-Earth K2-18c with HARPS and CARMENES. A&A 621, A49 (2019). Праверана 7 студзеня 2019.
  3. ↑ а б Cloutier, R.; Astudillo-Defru, N.; Doyon, R.; Bonfils, X.; Almenara, J.-M.; Benneke, B.; Bouchy, F.; Delfosse, X.; Ehrenreich, D.; Forveille, T.; Lovis, C.; Mayor, M.; Menou, K.; Murgas, F.; Pepe, F.; Rowe, J.; Santos, N. C.; Udry, S.; Wünsche, A. Characterization of the K2-18 multi-planetary system with HARPS. A habitable zone super-Earth and discovery of a second, warm super-Earth on a non-coplanar orbit(англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2017. — Т. 608. — № 35. — С. A35. — DOI:10.1051/0004-6361/201731558 — Bibcode: 2017A&A...608A..35C — arΧiv:1707.04292
  4. ↑ а б Sarkis, Paula; Henning, Thomas; Kürster, Martin; Trifonov, Trifon; Zechmeister, Mathias; Tal-Or, Lev; Anglada-Escudé, 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.; Béjar, Victor J. S.; Hagen, Hans-Jürgen; Jeffers, Sandra; Quirrenbach, Andreas; Launhardt, Ralf; Marvin, Christopher; Montes, David The CARMENES Search for Exoplanets around M Dwarfs: A Low-mass Planet in the Temperate Zone of the Nearby K2-18(англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing  (англ.) (бел., 2018. — Т. 155. — № 6. — С. 257. — DOI:10.3847/1538-3881/aac108 — Bibcode: 2018AJ....155..257S — arΧiv:1805.00830
  5. ↑ а б в г Ghosh, Pallab. Water found for first time on 'potentially habitable' planet. BBC News (12 верасня 2019).
  6. ↑ а б в г Greshko, Michael. Water found on a potentially life-friendly alien planet. National Geographic (11 верасня 2019).
  7. ↑ а б в г д Tsiaras, Angelos; Waldmann, Ingo P.; Tinetti, Giovanna; Tennyson, Jonathan; Yurchenko, Sergey N. Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b(англ.) // Nature Astronomy : journal. — 2019. — 11 September — С. 1—6. — DOI:10.1038/s41550-019-0878-9 — Bibcode: 2019arXiv190905218T — arΧiv:1909.05218
  8. ↑ "NASA's Kepler Mission Announces Largest Collection of Planets Ever Discovered" (Press release). NASA. 10 May 2016. Архівавана з арыгінала 6 September 2019. Праверана 11 September 2019.
  9. ↑ а б в 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. Stellar and Planetary Properties of K2 Campaign 1 Candidates and Validation of 17 Planets, Including a Planet Receiving Earth-like Insolation(англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2015. — 5 August — Т. 809. — № 1. — С. 25. — DOI:10.1088/0004-637X/809/1/25 — Bibcode: 2015ApJ...809...25M — arΧiv:1503.07866
  10. ↑ Foreman-Mackey, Daniel; Montet, Benjamin T.; Hogg, David W.; Morton, Timothy D.; Wang, Dun; Schoelkopf, Bernhard A systematic search for transiting planets in the K2 data(англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2015. — 18 June — Т. 806. — № 2. — С. 215. — DOI:10.1088/0004-637x/806/2/215 — Bibcode: 2015ApJ...806..215F — arΧiv:1502.04715
  11. ↑ Benneke, Björn; Wong, Ian; Piaulet, Caroline; Knutson, Heather A.; Crossfield, Ian J. M.; Lothringer, Joshua; Morley, Caroline V.; Gao, Peter; Greene, Thomas P.; Dressing, Courtney; Dragomir, Diana; Howard, Andrew W.; McCullough, Peter R.; Fortney, Eliza M. -R. Kempton Jonathan J.; Fraine, Jonathan (2019). "Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b". arXiv:1909.04642 [astro-ph.EP].
  12. ↑ а б Benneke, Björn; Werner, Michael; Petigura, Erik; Knutson, Heather; Dressing, Courtney; Crossfield, Ian J. M.; Schlieder, Joshua E.; Livingston, John; Beichman, Charles; Christiansen, Jessie; Krick, Jessica; Gorjian, Varoujan; Howard, Andrew W.; Sinukoff, Evan; Ciardi6, David R.; Akeson, Rachel L. Spitzer Observations Confirm and Rescue the Habitable-zone Super-earth K2-18b for Future Characterization(англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2017. — 12 January — Т. 834. — № 2. — С. 187. — DOI:10.3847/1538-4357/834/2/187 — Bibcode: 2017ApJ...834..187B — arΧiv:1610.07249
  13. ↑ K2-18 -- High proper-motion Star. SIMBAD. Праверана 12 верасня 2019.
  14. ↑ а б Wall, Mike (2019-09-11). "The Water Vapor Find on 'Habitable' Exoplanet K2-18 b Is Exciting — But It's No Earth Twin". Space.com. Праверана 2019-09-12. Tsiaras and his colleagues published their results today (Sept. 11) in the journal Nature Astronomy. The other research team, led by Björn Benneke of the Université de Montréal, posted its paper on the online preprint site arXiv.org Tuesday. The study by Benneke et al. has not yet been peer-reviewed.
  15. ↑ Водяной пар в атмосфере мини-нептуна K2-18 b. Праверана 16 верасня 2019.
  16. ↑ Grossman, Lisa (2019-09-11). "This may be the first known exoplanet with rain and clouds of water droplets". ScienceNews. Праверана 2019-09-11.
  17. ↑ Hubble Traces Subtle Signals of Water on Hazy Worlds. NASA (3 снежня 2013). Праверана 4 снежня 2013.
  18. ↑ Deming, D.; Wilkins, A.; McCullough, P.; Burrows, A.; Fortney, J. J.; Agol, E.; Dobbs-Dixon, I.; Madhusudhan, N.; Crouzet, N.; Desert, J. M.; Gilliland, R. L.; Haynes, K.; Knutson, H. A.; Line, M.; Magic, Z.; Mandell, A. M.; Ranjan, S.; Charbonneau, D.; Clampin, M.; Seager, S.; Showman, A. P. Infrared Transmission Spectroscopy of the Exoplanets HD 209458b and XO-1b Using the Wide Field Camera-3 on the Hubble Space Telescope(англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2013. — Т. 774. — № 2. — С. 95. — DOI:10.1088/0004-637X/774/2/95 — Bibcode: 2013ApJ...774...95D — arΧiv:1302.1141
  19. ↑ Mandell, A. M.; Haynes, K.; Sinukoff, E.; Madhusudhan, N.; Burrows, A.; Deming, D. Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b(англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2013. — Т. 779. — № 2. — С. 128. — DOI:10.1088/0004-637X/779/2/128 — Bibcode: 2013ApJ...779..128M — arΧiv:1310.2949

Спасылкі

[правіць | правіць зыходнік]