55 Рака e

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
55 Рака e
Экзопланета
55 Рака e в представлении художника
55 Рака e в представлении художника
Родительская звезда
Звезда 55 Рака A
Созвездие Рак
Прямое восхождение (α) 08ч 52м 35.8с
Склонение (δ) +28° 19′ 51″
Видимая звёздная величина (mV) 5.95
Расстояние 40.3 ± 0.4 св. года
(12.3 ± 0.1 пк)
Спектральный класс G8V
Металличность ([Fe/H]) 0.29
Возраст 7.4–8.7 млрд. лет
Элементы орбиты
Большая полуось (a) 0.01560 ± 0.00011[1] а. е.
Перицентр (q) 0.0129 а. е.
Апоцентр (Q) 0.0183 а. е.
Эксцентриситет (e) 0.17 ± 0.04[1]
Орбитальный период (P) 0.7365449 (± 0.000005)[1] д.
Наклонение (i) 83.4 ± 1.7°
Аргумент перицентра (ω) 181 ± 2[1]°
Время перицентра (T0) 2,449,999.83643 ± 0.0001[2] JD
Полуамплитуда лучевой(K)
скорости звезды
6.2 ± 0.2[1] м/с
Физические характеристики
Масса (m) 0,027 ± 0,001 MJ
(8.63 ± 0.35[3] M)
Радиус(r) 0,179 ± 0,013 RJ
(2.00 ± 0.14[3] R)
Плотность (ρ) 4.5-5.9[4][3] г/см3
Температура (T) 5373 ± 9.7 K
Информация об открытии
Дата открытия 30 августа 2004 года
Первооткрыватель(и) McArthur et al.
Метод обнаружения Доплеровская спектроскопия
Место открытия Техас, США
Статус открытия Опубликовано
Другие обозначения
55 Cancri Ae, HD 75732 e
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

55 Рака e или Янссен[5] — экзопланета (суперземля), расположенная в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака A в двойной системе 55 Рака (HD 75732). Она была открыта в 2004 году американскими астрофизиками методом доплеровской спектроскопии, а в 2011 году с помощью канадского орбитального телескопа MOST были обнаружены транзиты планеты 55 Рака e по диску звезды. Период обращения вокруг звезды равен 17 часам и 41 минуте[6][7], большая полуось орбиты 0,0157 а.е., эксцентриситет орбиты ~0,06[8]. Масса планеты, полученная с помощью измерения лучевых скоростей родительской звезды, оказалась равна 8,63 ± 0,35 массам Земли.

В феврале 2016 года было объявлено, что космический телескоп «Хаббл» обнаружил водород и гелий, впервые атмосфера суперземли была исследована успешно[9].

Название[править | править код]

В июле 2014 года Международный астрономический союз начал процесс присвоения собственных имён экзопланетам и их родительским звёздам[10]. Процесс включал публичное номинирование и голосование за новые имена[10]. В декабре 2015 года МАС объявила, что победителем стало имя Янссен для 55 Рака e[11]. Имя победителя было представлено Королевской ассоциацией метеорологии и астрономии Нидерландов. Оно увековечивает память очкового мастера и изобретателя телескопа Захария Янссена[11].

Обнаружение[править | править код]

Как и большинство экзопланет, обнаруженных до космического телескопа Кеплер, 55 Рака e была обнаружена путём изменений лучевой скорости звезды. Это было достигнуто путём проведения чувствительных измерений доплеровского изменения спектра 55 Рака A. К моменту открытия планеты были известны три другие планеты, вращающиеся вокруг звезды. После учёта этих планет оставался сигнал около 2,8 дней, что можно объяснить планетой с массой не менее 8 масс Земли на очень близкой орбите[12]. Те же измерения были использованы для подтверждения существования неопределённой планеты 55 Рака c. 55 Рака e была одной из первых экзопланет с массой, сопоставимой с массой Нептуна, которая была обнаружена. Она была объявлена одновременно с очередным «горячим Нептуном» Глизе 436 b, вращающимся вокруг красного карлика Глизе 436.

Транзит[править | править код]

27 апреля 2011 года было объявлено о транзите планеты, основанной на двухнедельном почти непрерывном фотометрическом мониторинге с помощью космического телескопа MOST[13]. Транзиты происходят с периодом (0,74 дня) и фазой, которые были предсказаны Доусоном и Фабрики[13]. Это один из немногих планетарных транзитов, которые подтверждены вокруг известной звезды, и позволил исследовать состав планеты[13].

В ноябре 2017 года небольшой космический телескоп ASTERIA (Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics)[en] класса CubeSat, выведенный на околоземную орбиту с Международной космической станции, зарегистрировал транзит планеты 55 Рака e, затемнившей свет материнской звезды на 0,04 %[14][15][16].

Орбита и масса[править | править код]

Метод лучевых скоростей, используемый для обнаружения 55 Рака e, даёт минимальную массу в 7,8 масс Земли[17], или 48 % от массы Нептуна. Транзит показывает, что наклон составляет около 83,4 ± 1,7°, поэтому реальная масса близка к минимуму.

Весьма вероятно, что планета находится в приливном захвате, что означает постоянную дневную сторону и постоянную ночную сторону[17].

Исследования[править | править код]

Более подробные исследования планеты были проведены при наблюдении её транзита (прохождения по диску звезды). Наблюдения с помощью канадского микроспутника MOST позволили учёным установить, что во время прохода планеты мимо звезды светимость последней снижается на 0,02 %. Этих данных было достаточно, чтобы вычислить диаметр планеты, который составил около 2,00 ± 0,14 диаметров Земли[18].

Данные же, полученные при транзите инфракрасным космическим телескопом «Спитцер», дают радиус «суперземли» — 2,193 ± 0,14 земного, что совпадает с данными, полученными от MOST[19].

В 2014 году астрономам 2,5-метрового Северного оптического телескопа, расположенного на испанском острове Пальма, удалось зафиксировать прохождение сверхземли 55 Рака e перед звездой 55 Рака A, затемнившей её на 0,05 % почти на два часа[20].

Характеристики[править | править код]

Сравнение 55 Рака е с Землёй.

По объединённым данным, полученным космическими телескопами MOST и Спитцер, радиус планеты составляет 2,17 ± 0,10 радиуса Земли[21]. Уточнённая масса планеты равна 8,37 ± 0,38 массы Земли, что приводит к средней плотности, меньшей, чем у Земли — 4,5 г/см³[4].

Первоначально считалось, что такие радиус и масса говорят либо о том, что на планете есть мощная водородно-гелиевая атмосфера, либо присутствует оболочка из воды[22].

Дальнейшие исследования показали, что планета всегда одной стороной обращена к своей материнской звезде, в то время как другая сторона всегда находится в тени. Обращённая к звезде сторона планеты нагрета до +2400 °C, представляя собой сплошной океан лавы, на ночной стороне температура составляет +1100 °C[23]. Анализ данных инфракрасного телескопа «Спитцер» показал, что на тепловой карте 55 Рака e нет особенно ярких пятен, а значит её поверхность не расплавлена и на ней нет «лавовых озёр», но есть мощная атмосфера. Тёмная сторона 55 Рака e оказалась всего на 900° холоднее «солнечной» стороны[24][25].

В исследованиях 2012 года[4] было сделано предположение, что 55 Рака e в своём составе содержит большую долю углерода, который в её недрах образует толстые слои из разных модификаций, например, графита и алмаза[26]. При этом воды в составе планеты слишком мало. Впрочем в работе 2013 года[27][28] даются более скромные оценки содержания углерода в составе планеты.

Вулканизм[править | править код]

Большие перепады температуры поверхности на 55 Рака e приписаны возможной вулканической активности, высвобождающей большие облака пыли, которые покрывают планету и блокируют тепловые выбросы[29][30].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 Dawson ; Fabrycky et al. Radial velocity planets de-aliased. A new, short period for Super-Earth 55 Cnc e (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2010. — 21 May (vol. 722). — P. 937—953. — doi:10.1088/0004-637X/722/1/937. — Bibcode2010ApJ...722..937D. — arXiv:1005.4050.
  2. Fischer, D. A. et al. Five Planets Orbiting 55 Cancri (англ.) // Astrophysics. — Springer, 2007. — 23 December (vol. 675). — P. 790—801. — doi:10.1086/525512. — Bibcode2008ApJ...675..790F. — arXiv:0712.3917.
  3. 1 2 3 Winn, J.N et al. A Super Earth Transiting a Naked-Eye Star (англ.) // Astronomy and Astrophysics. — EDP Sciences, 2008. — doi:10.1088/2041-8205/737/1/L18. — Bibcode2011ApJ...737L..18W. — arXiv:1104.5230.
  4. 1 2 3 Nikku Madhusudhan (Yale Univ.), Kanani K. M. Lee (Yale Univ.), Olivier Mousis (CNRS, France). A Possible Carbon-rich Interior in Super-Earth 55 Cancri e (англ.). Astrophysics (9 октября 2012). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 4 ноября 2015 года.
  5. Final Results of NameExoWorlds Public Vote Released (англ.). IAU (15 декабря 2015). Дата обращения: 1 августа 2016. Архивировано 2 декабря 2017 года.
  6. Spitzer Detects a Steaming Super-Earth Eclipsing Its Star (англ.). NASA (26 сентября 2011). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 30 августа 2013 года.
  7. Joshua N. Winn, Jaymie M. Matthews, Rebekah I. Dawson, Daniel Fabrycky, Matthew J. Holman, Thomas Kallinger, Rainer Kuschnig, Dimitar Sasselov, Diana Dragomir, David B. Guenther, Anthony F.J. Moffat, Jason F. Rowe, Slavek Rucinski, Werner W. Weiss. A Super-Earth Transiting a Naked-Eye Star (англ.). Astrophysics (27 апреля 2011). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 4 июня 2014 года.
  8. Planet 55 Cnc e. Extrasolar Planets Encyclopaedia. Дата обращения: 8 октября 2011. Архивировано 22 ноября 2012 года.
  9. First detection of super-earth atmosphere (англ.). phys.org. Дата обращения: 10 сентября 2019. Архивировано из оригинала 17 июля 2019 года.
  10. 1 2 NameExoWorlds: An IAU Worldwide Contest to Name Exoplanets and their Host Stars (англ.). IAU. Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 21 июня 2019 года.
  11. 1 2 Final Results of NameExoWorlds Public Vote Released (англ.). IAU. Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 2 декабря 2017 года.
  12. Thomas E. Harrison, Stephane Udry, Diedre Queloz, Michel Mayor, Dominique Naef. Detection of a NEPTUNE-mass planet in the $\rho^{1}$ Cancri system using the Hobby-Eberly Telescope (англ.). — 2004-08-31. — doi:10.1086/425561.
  13. 1 2 3 Joshua N. Winn, Jaymie M. Matthews, Rebekah I. Dawson, Daniel Fabrycky, Matthew J. Holman. A SUPER-EARTH TRANSITING A NAKED-EYE STAR (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2011-7. — Vol. 737, iss. 1. — P. L18. — ISSN 2041-8205. — doi:10.1088/2041-8205/737/1/L18.
  14. Demonstrating high-precision photometry with a CubeSat: ASTERIA observations of 55 Cancri e Архивная копия от 3 июня 2020 на Wayback Machine, 28 May 2020
  15. JPL Mission Breaks Record for Smallest Satellite to Detect an Exoplanet Архивная копия от 3 июня 2020 на Wayback Machine, June 2, 2020
  16. CubeSat ASTERIA обнаружил планету зa пределами нашей Солнечной системы. Дата обращения: 6 июня 2020. Архивировано 6 июня 2020 года.
  17. 1 2 Oozing Super-Earth: Images of Alien Planet 55 Cancri e (англ.). Space.com. Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано 17 июля 2019 года.
  18. Астрономы уточнили некоторые сведения о ближайшей к нам экзопланете. CyberSecurity.ru (4 мая 2011). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано из оригинала 2 мая 2013 года.
  19. Kaspar von Braun, Tabetha S. Boyajian, Theo A. ten Brummelaar, Stephen R. Kane, Gerard T. van Belle, David R. Ciardi, Sean N. Raymond, Mercedes Lopez-Morales, Harold A. McAlister, Gail Schaefer, Stephen T. Ridgway, Laszlo Sturmann, Judit Sturmann, Russel White, Nils H. Turner, Chris Farrington, P.J. Goldfinger. 55 Cancri: Stellar Astrophysical Parameters, a Planet in the Habitable Zone, and Implications for the Radius of a Transiting Super-Earth (англ.). Astrophysics (6 июня 2011). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 4 ноября 2015 года.
  20. При помощи телескопа на Земле зафиксировано прохождение сверхземли перед звездой. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 4 июня 2019 года.
  21. Астрономы обнаружили «планету-океан». РИА Новости (28 октября 2011). — «Планета, открытая астрономами в 2004 году у одной из звёзд созвездия Рака, может оказаться настоящей «планетой-океаном» — доля массы воды на ней в тысячу раз больше, чем на Земле, однако вода там находится в суперкритическом состоянии, среднем между газом и жидкостью». Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 30 августа 2013 года.
  22. Гигантский водный мир обнаружен около звезды 55 Рака. Космос-Журнал (26 октября 2011). Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 6 сентября 2016 года.
  23. Map of rocky exoplanet reveals a lava world, 2016. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 31 мая 2019 года.
  24. Lava or not, exoplanet 55 Cancri e likely to have atmosphere. Дата обращения: 19 ноября 2017. Архивировано из оригинала 20 ноября 2017 года., November 16, 2017
  25. «Планета-алмаз» в созвездии Рака обладает атмосферой, заявляют учёные. Дата обращения: 19 ноября 2017. Архивировано 17 ноября 2017 года.
  26. Суперземля в созвездии Рака может быть гигантским алмазом. РИА Новости (11 октября 2012). — «Большая каменистая экзопланета, вращающаяся вокруг звезды 55 Cnc в созвездии Рака на расстоянии в 40 световых лет от Земли, может оказаться не водной «суперземлёй», а гигантским алмазом, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters». Дата обращения: 1 августа 2013. Архивировано 30 августа 2013 года.
  27. Carbon and Oxygen Abundances in Cool Metal-rich Exoplanet Hosts: A CaseStudy of the C/O Ratio of 55 Cancri. Дата обращения: 21 мая 2020. Архивировано 18 февраля 2020 года.
  28. 55 Cancri e: Super-Hot Super-Earth. Дата обращения: 21 мая 2020. Архивировано 4 мая 2020 года.
  29. Astronomers May Have Found Volcanoes 40 Light-Years From Earth. National Geographic News (6 мая 2015). Дата обращения: 22 августа 2019. Архивировано из оригинала 22 августа 2019 года.
  30. Brice-Olivier Demory, Michael Gillon, Nikku Madhusudhan, Didier Queloz. Variability in the super-Earth 55 Cnc e (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Oxford University Press, 2016-01-01. — Vol. 455. — P. 2018—2027. — ISSN 0035-8711. — doi:10.1093/mnras/stv2239. Архивировано 22 августа 2019 года.

Ссылки[править | править код]