Кеплер-62Ф - Kepler-62f

Кеплер-62Ф
На диаграмме сравниваются планеты внутренней солнечной системы с Kepler-62.jpg
Впечатление художника от системы Кеплер-62 (размеры в масштабе) по сравнению с планетами внутреннего Солнечная система с их соответствующими жилые зоны.
Открытие
ОбнаружилКеплер космический корабль
Дата открытия18 апреля 2013 г.[1][2]
Транзит[1]
Орбитальные характеристики
0.718 (± 0.007)[1] AU
Эксцентриситет~0[1]
267.291 (± 0.005)[1] d
Наклон89.90 (± 0.03)[1]
ЗвездаКеплер-62 (КОИ-701)
Физические характеристики
Средний радиус
1.41 (± 0.07)[1] р⊕
Масса2.8+7.4
−1.6[3] M⊕
Иметь в виду плотность
5,49 г / см3
Температура208 К (-65 ° С; -85 ° F)

Кеплер-62Ф,[1][2][4] который также известен Объект интереса Кеплера обозначение КОИ-701.04, это суперземля экзопланета. Он вращается внутри жилая зона звезды Кеплер-62, самая удаленная из пяти таких планет, обнаруженных вокруг звезды НАСА с Кеплер космический корабль. Он расположен около 990 световых лет (300 парсек ) из земной шар в созвездии Лира.[5]

Kepler-62f вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0,718 а.е. (107 400 000 км; 66 700 000 миль) от своей звезды-хозяина с периодом обращения примерно 267,3 дня, имеет массу, по крайней мере, в 2,8 раза больше Земли, и радиус около 1,41. раз больше, чем на Земле. Это один из самых многообещающих кандидатов на обитаемость, так как его родительская звезда является относительно спокойной звездой и имеет меньшую массу, чем солнце - таким образом, он может прожить около 30 миллиардов лет или около того.[6] Из-за своей массы Kepler-62f скорее всего земной или же покрытый океаном планета. Однако ключевые компоненты экзопланеты все еще нуждаются в оценке для определения обитаемости; такие как его атмосфера если он существует, поскольку он находится во внешней части обитаемой зоны своей звезды-хозяина.[1][7]

Открытие экзопланеты (вместе с Кеплер-62э ) был объявлен в апреле 2013 г. НАСА как часть Кеплер выпуск данных космического корабля.[1] Экзопланета была обнаружена с помощью метод транзита, в котором измеряется эффект затемнения, который вызывает планета, когда она пересекает перед своей звездой. По мнению ученых, это потенциальный кандидат для поиска внеземная жизнь, и был выбран в качестве одной из целей для изучения В поисках внеземного разума (SETI) программа.[8]

Характеристики

Масса, радиус и температура

Кеплер-62Ф - это суперземля, экзопланета с радиусом и массой больше Земли, но меньше, чем у ледяных гигантов. Нептун и Уран. Имеет равновесная температура 208 K (-65 ° C; -85 ° F), что близко к Марс.[9] Имеет радиус 1,4 р⊕,[1] поместив его ниже радиуса ≥1,6 р⊕ где иначе было бы мини-нептун с летучим составом, без твердой поверхности.[10] Из-за своего радиуса это скорее всего скалистая планета. Однако масса еще не ограничена, по оценкам, верхний предел составляет <35. M⊕, ожидается, что реальная масса будет значительно ниже этой.[1] Истинное значение, вероятно, около 2,8. M⊕, предполагая скальный состав.[3]

Принимающая звезда

Планета вращается вокруг a (К-тип ) звезда названный Кеплер-62, вращается вокруг пяти известных планет.[1] Звезда имеет массу 0,69 M☉ и радиусом 0,64 р☉. Имеет температуру 4925 ° С. K и ему 7 миллиардов лет.[1] Для сравнения: солнце 4,6 миллиарда лет[11] и имеет температуру 5778 К.[12] Звезда несколько бедная металлом, с металличность ([Fe / H]) -0,37, или 42% от солнечного количества.[1] Его светимость (L☉ ) составляет 21% от Солнца.[1]

Звезды кажущаяся величина, или насколько ярким он кажется с точки зрения Земли, составляет 13,65. Поэтому он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.

Орбита

Kepler-62f обращается вокруг своей звезды каждые 267,29 дня на большая полуось расстояние около 0,718 астрономические единицы (107,400,000 км, 66,700,000 ми ), что примерно совпадает с Венера Большая полуось от Солнца. По сравнению с Землей это примерно семь десятых расстояния от нее до Солнца. Кеплер-62ф получит около 41% от количества Солнечный свет что Земля делает от Солнца, что сопоставимо с Марс, который получает 43%.[1]

Пригодность

Представление художника о каменистой планете размером с Землю, вращающейся в обитаемой зоне своей родительской звезды.
Смотрите также: Обитаемость звездных систем главной последовательности K-типа

Учитывая возраст планеты (7 ± 4 миллиарда лет), освещенность (0,41 ± 0,05 земного) и радиус (1,41 ± 0,07 земного), считается каменистый (силикатно-железный) состав с добавлением, возможно, значительного количества воды. правдоподобно.[1] Исследование с помощью моделирования показывает, что, вероятно, подавляющее большинство планет в этом диапазоне размеров полностью покрыто океаном.[13][14] Если бы его плотность была такой же, как у Земли, его масса была бы 1,413 или в 2,80 раза больше земного. На планете есть потенциал для размещения Луна согласно исследованию приливных эффектов на потенциально обитаемых планетах.[15] Планета может быть единственным кандидатом в обитаемую зону, который избежал бы высыхания из-за излучения звезды-хозяина в ее текущем местоположении.[16]

Хотя Kepler-62f может быть покрытая океаном планета обладая камнями и водой на поверхности, он находится дальше всего от своей звезды, поэтому без дополнительного количества углекислый газ (CO
2), это может быть планета, полностью покрытая льдом.[17] Для того, чтобы Kepler-62f поддерживал климат, подобный земному (со средней температурой около 284–290 К (11–17 ° C; 52–62 ° F), должно быть не менее 5 бар (4,9 атм) углекислого газа. должны присутствовать в атмосфере планеты.[18]

Поскольку это самая удаленная планета в своей звездной системе, эффекты приливной эволюции внутренних планет и звезды-хозяина на Kepler-62f вряд ли будут иметь значительные последствия за время ее существования. Наклон оси, вероятно, не изменился, и, таким образом, планета может иметь наклон оси (где-то от 14 ° –30 °) и период вращения, в чем-то похожий на Землю.[19] Это может сделать планету более устойчивой для обитания, так как она сможет передавать тепло на ночную сторону, вместо того, чтобы быть планетой, поверхность которой наполовину состоит из воды и наполовину льда. Звезды K-типа, такие как Kepler-62, могут жить. примерно на 20–40 миллиардов лет, что в 2–4 раза больше, чем предполагаемая продолжительность жизни нашего Солнца.[6] Низкая звездная активность оранжевых карликов, таких как Кеплер-62, создает относительно благоприятную радиационную среду для планет, вращающихся вокруг своих обитаемых зон, увеличивая их потенциальную обитаемость.[20]

Один обзорный анализ в 2015 году пришел к выводу, что Kepler-62f вместе с экзопланетами Кеплер-186Ф и Кеплер-442б, были, вероятно, лучшими кандидатами на то, чтобы стать потенциально обитаемыми планетами.[21][22]

13 мая 2016 г. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) объявил, что они нашли различные сценарии, которые позволяют обитаемой экзопланете. Они протестировали несколько симуляций на основе Kepler-62f, имеющего атмосферу, толщина которой варьируется от такой же, как у Земли, до 12 раз толще, чем наша планета, различные концентрации углекислого газа в ее атмосфере, начиная от того же количества, что и в атмосфере. уровень атмосферы Земли в 2500 раз выше, и несколько различных возможных конфигураций ее орбитального пути.[23]

В июне 2018 года исследования показали, что у Kepler-62f могут быть времена года и климат, аналогичные земным.[24][25]

Есть еще одна возможность. Кеплер-62ф и Кеплер-62э очень близки друг к другу. Было подсчитано, что путешествие с одной планеты на другую займет всего 52 дня, поэтому панспермия возможно.[нужна цитата ]

Открытие, последующие исследования и цель SETI

Подтверждены небольшие экзопланеты в жилые зоны (впечатления художника).
(Кеплер-62э, 62f, 186f, 296e, 296f, 438b, 440b, 442b )[26]

НАСА с Кеплер космический корабль наблюдал 150000 звезды в Каталог входов Кеплера, включая Kepler-62, в период с 13 мая 2009 г. по 17 марта 2012 г. Программный конвейер, который искал периодическое падение яркости звезды, знак планетарного транзит звезды, первоначально были обнаружены три планеты вокруг Кеплера-62, в том числе Кеплер-62э. Из-за ошибки в программном обеспечении планета 62f была пропущена. Эрик Агол, профессор астрономии Вашингтонский университет, обнаружил три дополнительных транзита, пропущенных конвейером,[2] которые происходили каждые 267 дней, и после более детального анализа команда Кеплера пришла к выводу, что четвертое планетное тело 62f отвечает за периодические 267-дневные транзиты. Открытие вместе с планетной системой звезды Кеплер-69 были объявлены 18 апреля 2013 г.[1]

9 мая 2013 г. слушания в Конгрессе двумя Палата представителей США подкомитеты обсуждали "Открытия экзопланет: нашли ли мы другие Земли?, "вызванный открытием экзопланета Кеплер-62Ф, вместе с Кеплер-62э и Кеплер-69с. Связанный специальный выпуск журнала Наука, опубликованный ранее, описал открытие экзопланет.[27]

Кеплер-62f и другие экзопланеты Кеплер-62 специально нацелены в рамках В поисках внеземного разума (SETI) программы поиска.[8] Они будут сканировать области на предмет любых сигналов, которые могут представлять технологическую жизнь в системе. Учитывая межзвездное расстояние в 990 световых лет (300 пк), сигналы покинули бы планету много лет назад. По состоянию на 2016 год таких сигналов не обнаружено.

Находящийся на расстоянии почти 300 парсеков (990 св. Лет), Kepler-62f слишком удален, а его звезда слишком далеко для нынешних телескопов или запланированных телескопов следующего поколения, чтобы определить его массу или наличие атмосферы. Космический корабль Kepler сфокусировался на одной небольшой области неба, но космические телескопы следующего поколения, такие как TESS и ЧЕОПС, будет исследовать ближайшие звезды по всему небу.

Ближайшие звезды с планетами могут быть изучены предстоящим Космический телескоп Джеймса Уэбба и будущие большие наземные телескопы для анализа атмосферы, определения масс и определения состава. Дополнительно Массив квадратных километров значительно улучшит радионаблюдения за Обсерватория Аресибо и Телескоп Грин-Бэнк.[28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s Боруки, Уильям Дж.; и другие. (18 апреля 2013 г.). «Кеплер-62: система из пяти планет с планетами 1,4 и 1,6 радиуса Земли в обитаемой зоне». Science Express. 340 (6132): 587–590. arXiv:1304.7387. Bibcode:2013Наука ... 340..587B. Дои:10.1126 / science.1234702. PMID  23599262. S2CID  21029755.
  2. ^ а б c Джонсон, Мишель; Харрингтон, Дж. Д. (18 апреля 2013 г.). «Кеплер НАСА обнаружил самую маленькую на сегодняшний день планету« обитаемой зоны »». НАСА. Получено 18 апреля 2013.
  3. ^ а б "Каталог экзопланет PHL - Лаборатория обитаемости планет @ UPR Arecibo".
  4. ^ Овербай, Деннис (18 апреля 2013 г.). «2 хороших места для жизни, на расстоянии 1200 световых лет». Нью-Йорк Таймс. Получено 18 апреля 2013.
  5. ^ «Кеплер-62Ф: Возможный водный мир».
  6. ^ а б Пол Глистер (12 августа 2009 г.). "Во славу звезд К-класса". Центаврианские мечты. Получено 2 июля, 2016.
  7. ^ «Объяснение 3 потенциально пригодных для жизни планет Супер-Земля (инфографика)».
  8. ^ а б «Кеплер нашел идеальные планеты-мишени для SETI?». Институт SETI. 19 апреля 2013 г. Архивировано с оригинал 29 октября 2013 г.. Получено 17 сентября 2013.
  9. ^ "Кеплер-62 ф". Архив экзопланет НАСА. Получено 23 июля 2016.
  10. ^ Роджерс, Лесли А. (31 июля 2014 г.). «Большинство планет с радиусом 1.6 от Земли не каменистые». Астрофизический журнал. 801 (1): 41. arXiv:1407.4457. Bibcode:2015ApJ ... 801 ... 41R. Дои:10.1088 / 0004-637X / 801/1/41. S2CID  9472389.
  11. ^ Фрейзер Кейн (16 сентября 2008 г.). "Сколько лет Солнцу?". Вселенная сегодня. Получено 19 февраля 2011.
  12. ^ Фрейзер Кейн (15 сентября 2008 г.). «Температура Солнца». Вселенная сегодня. Получено 19 февраля 2011.
  13. ^ «Поверхность водных миров: планеты, покрытые глобальным океаном, суши не видно». Harvard Gazette. 18 апреля 2013 г.. Получено 19 апреля 2013.
  14. ^ Калтенеггер, Л.; Сасселов, Д .; Рюгхаймер, С. (18 апреля 2013 г.). «Водные планеты в обитаемой зоне: химия атмосферы, наблюдаемые особенности и случай с Kepler-62e и -62f». Астрофизический журнал. 775 (2): L47. arXiv:1304.5058. Bibcode:2013ApJ ... 775L..47K. Дои:10.1088 / 2041-8205 / 775/2 / L47. S2CID  256544.
  15. ^ Сасаки, Такаши; Барнс, Джейсон В. (30 июня 2014 г.). «Продолжительность жизни лун вокруг обитаемых планет». Международный журнал астробиологии. 13 (4): 324–336. Bibcode:2014IJAsB..13..324S. Дои:10.1017 / S1473550414000184.
  16. ^ Люгер, Родриго; Барнс, Рори (2015). «Экстремальная потеря воды и абиотическое накопление O2 на планетах в обитаемых зонах M карликов». Астробиология. 15 (2): 119–143. arXiv:1411.7412. Bibcode:2015AsBio..15..119L. Дои:10.1089 / ast.2014.1231. ЧВК  4323125. PMID  25629240.
  17. ^ «Водные планеты в обитаемой зоне: более пристальный взгляд на Kepler 62e и 62f». Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. Sci Tech Daily. 22 апреля 2013 г.. Получено 2016-05-10.
  18. ^ Shields, Aomawa L .; и другие. (2016). «Влияние орбитальной конфигурации на возможные климатические условия и пригодность для жизни Кеплер-62f». Астробиология. 16 (6): 443–64. arXiv:1603.01272. Bibcode:2016AsBio..16..443S. Дои:10.1089 / ast.2015.1353. ЧВК  4900229. PMID  27176715.
  19. ^ Адам Ханхази (19 февраля 2015 г.). «Планеты могут изменять климат друг друга на протяжении веков». Астробиология. Получено 2016-06-22.
  20. ^ «Жизнь могла легко развиваться вокруг оранжевых карликов». Софтпедия. Получено 17 мая, 2016.
  21. ^ Пол Гилстер, Эндрю Лепаж (30.01.2015). «Обзор кандидатов на лучшие обитаемые планеты». Центаврианские мечты, Фонд Тау Ноль. Получено 2015-07-24.
  22. ^ Стратегия НАСА в астробиологии 2015 г. В архиве 2016-12-22 в Wayback Machine (PDF), стр. 92, НАСА.
  23. ^ http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2015.1353 Влияние орбитальной конфигурации на возможные климатические условия и пригодность для жизни Кеплер-62f
  24. ^ Мак, Эрик (29 июня 2018 г.). «Две экзопланеты земного типа (Kepler 186f и Kepler 62f) теперь даже лучшие места для поиска жизни - две из самых ранних находок земных экзопланет теперь являются более интересными целями в поисках обитаемых миров за пределами этой скалы». CNET. Получено 29 июн 2018.
  25. ^ Шан, Ютонг; Ли, Гунцзе (16.05.2018). "Вариации наклона планет обитаемой зоны Кеплер-62f и Кеплер-186f". Астрономический журнал. 155 (6): 237. arXiv:1710.07303. Bibcode:2018AJ .... 155..237S. Дои:10.3847 / 1538-3881 / aabfd1. ISSN  1538-3881. S2CID  59033808.
  26. ^ Клавин, Уитни; Чжоу, Фелиция; Джонсон, Мишель (6 января 2015 г.). «Кеплер НАСА отмечает тысячное открытие экзопланеты и открывает новые маленькие миры в обитаемых зонах». НАСА. Получено 6 января 2015.
  27. ^ Персонал (3 мая 2013 г.). "Спецвыпуск: экзопланеты". Наука. Получено 18 мая 2013.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  28. ^ Семион, Андрей П.В.; Деморест, Пол; Корпела, Эрик; Маддалена, Рон Дж .; Вертимер, Дэн; Кобб, Джефф; Лэнгстон, Глен; Лебофски, Мэтт; Марси, Джеффри В .; Тартер, Джилл (3 февраля 2013 г.). «Исследование SETI месторождения Кеплера на частоте 1,1–1,9 ГГц: I. Поиск узкополосного излучения от избранных целей». Астрофизический журнал. 767 (1): 94. arXiv:1302.0845. Bibcode:2013ApJ ... 767 ... 94S. Дои:10.1088 / 0004-637X / 767/1/94. S2CID  119302350.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 18час 52м 51.06019s, +45° 20′ 59.507″