Алмазная планета 55 рака е. Алмазная планета в клешнях у рака
| Экзопланета | Списки экзопланет | |
|---|---|---|
Artist"s impression of 55 Cancri e |
||
| Родительская звезда | ||
| Звезда | 55 Рака A | |
| Созвездие | Рак | |
| Прямое восхождение | (α ) | 08 ч 52 м 35.8 с |
| Склонение | (δ ) | +28° 19′ 51″ |
| Видимая звёздная величина | (m V ) | 5.95 |
| Расстояние | 40.3 ± 0.4 св.л. (12.3 ± 0.1 пс.) |
|
| Спектральный класс | G8V | |
| Масса | (m ) | 0.95 ± 0.10 M ☉ |
| Радиус | (r ) | 1.152 ± 0.035 R ☉ |
| Температура | (T ) | 5373 ± 9.7 K |
| Металличность | 0.29 | |
| Возраст | 7.4-8.7 млрд. л. | |
| Элементы орбиты | ||
| Большая полуось | (a ) | 0.01560 ± 0.00011 а. е. |
| Перицентр | (q ) | 0.0129 а. е. |
| Апоцентр | (Q ) | 0.0183 а. е. |
| Эксцентриситет | (e ) | 0.17 ± 0.04 |
| Синодический период | (P ) | 0.736537 ± 0.000013 д. |
| Аргумент перицентра |
(ω ) | 181 ± 2° |
| Время перицентра | (T 0) | 2,449,999.83643 ± 0.0001 JD |
| Полуамплитуда | (K ) | 6.2 ± 0.2 м/с |
| Физические характеристики | ||
| Минимальная масса | (m sin i ) | 0.0260 ± 0.0010 M
J
(8.3 ± 0.3 M ⊕) |
| Информация об открытии | ||
| Дата открытия | August 30, 2004 | |
| Первооткрыватель(и) | McArthur et al. | |
| Метод обнаружения | доплеровская спектроскопия | |
| Место открытия | Texas, USA | |
| Статус открытия | Published | |
| Другие обозначения | ||
|
55 Cancri Ae, Шаблон:Bayer-blank, HD 75732 e |
||
| Базы данных | ||
| Extrasolar Planets Encyclopaedia |
данные | |
| SIMBAD | данные | |
| Портал «Астрономия» | ||
55 Рака e - сверхземля, расположенная в планетарной системе солцнеподобной звезды 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 e по диску звезды. Период обращения вокруг звезды равен 17 часам и 41 минуте , большая полуось орбиты 0,0157 а.е., эксцентриситет орбиты 0,07. Масса планеты, полученная с помощью измерения лучевых скоростей родительской звезды, оказалась равна 8,63 ± 0,35 массам Земли.
Более подробные исследования планеты были проведены при наблюдении её транзита (прохождения по диску звезды). Наблюдения с помощью канадского микроспутника MOST, позволили ученым 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. Средняя плотность 55 Рака e оказывается сравнимой с плотностью Земли.
Данные же, полученные при транзите инфракрасным космическим телескопом «Спитцер», дают радиус «суперземли» - 2,193 ± 0,14 земного, что совпадает с данными, полученными от MOST.
Примечания
- A Super-Earth Transiting a Naked-Eye Star - arxiv.org/abs/1104.5230
- Астрономы уточнили некоторые сведения о ближайшей к нам экзопланете - cybersecurity.ru/prognoz/122061.html
- Получены новые данные о сверхплотной экзопланете 55 Рака е - science.compulenta.ru/609002/
- 55 Cancri: Stellar Astrophysical Parameters, a Planet in the Habitable Zone, and Implications for the Radius of a Transiting Super-Earth - arxiv.org/abs/1106.1152
Одна из ближайших к нам экзопланет в созвездии Рака, впервые обнаруженная в 2004 году, недавно оказалась в центре внимания космических телескопов «Хаббл», «Спитцер» и крупнейших наземных обсерваторий. Благодаря новым астрономическим инструментам и алгоритмам анализа данных, сейчас удалось определить наличие и состав её атмосферы. Для экзопланет класса «суперземля» такая работа выполнена впервые.
Двойная звезда 55 Рака давно привлекала внимание. Она видна на небе невооружённым глазом, поскольку находится от нас на расстоянии всего в 40,9 световых лет и обладает светимостью в 0,6 солнечных. Главная звезда в этой системе относится к тому же основному спектральному классу (GxV), что и Солнце. Её масса также близка к солнечной, а вокруг неё вращается как минимум пять планет. Каждая из них была обнаружена методом доплеровской спектроскопии. Затем открытие экзопланет подтвердили с помощью наблюдений, выполненных на орбитальных и крупнейших наземных обсерваториях.
Среди всех обнаруженных у солнцеподобной звезды экзопланет наибольшее внимание астрономов сейчас привлекает 55 Рака e. Это суперземля с большим содержанием углерода. При массе в 8,37 земных и радиусе в 2,17 раз больше земного, в её недрах должны создаваться условия для интенсивного формирование алмазов. По первичным оценкам их совокупный объём превышает размерами Землю. Дополнительный интерес к экзопланете обуславливался тем, что математические модели прогнозировали наличие у неё плотной атмосферы с высокой вероятностью содержания водяного пара.
Космический телескоп «Хаббл» (изображение: nasa.gov)
Долгое время эти данные пытались подтвердить или опровергнуть, уточняя параметры планеты, её возможный состав и происхождение. С 2014 года для этого использовали самый совершенный прибор на космическом телескопе «Хаббл» – камеру WFC3. Однако наблюдения в видимом и ближнем инфракрасном свете позволяли определять лишь регулярные транзиты экзопланеты на фоне родительской звезды, не давая новой информации.
Исследователям помогло удачное расположение экзопланеты 55 Рака e. Поскольку она находится в 64 раза ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, год на ней длится всего 18 часов, а поверхность нагревается до 2000 K. Из-за сильного нагрева она светится в среднем инфракрасном диапазоне. Редкая для планет ИК-светимость позволяет изучать её не только средствами наблюдений в оптическом диапазоне, но и аппаратурой орбитального телескопа «Спитцер».
Космический телескоп «Спитцер» (изображение: NASA/JPL-Caltech).
Совместные данные, собранные космическими телескопами «Хаббл», «Спитцер» и наземными обсерваториями, позволили исследователями из Университетского колледжа Лондона судить о составе газовой оболочки экзопланеты. Методы спектрального анализа химического состава широко применяются для изучения звёзд и атмосферы планет Солнечной системы, но для далёкой суперземли они впервые оказались столь же информативными.
В атмосфере экзопланеты 55 Рака е обнаружили большое количество водорода и гелия. Вероятно, она захватила эти лёгкие элементы ещё на раннем этапе из облака ионизированного газа при формировании местного солнца. Несмотря на все ожидания и предварительные расчёты, водяной пар в атмосфере экзопланеты обнаружить пока не удалось даже в следовых количествах.
Из-за интенсивного нагрева звездой 55 Рака А, кора суперземли постоянно плавится днём и едва успевает остыть за ночь. С восходящими тепловыми потоками в атмосферу постоянно попадают частицы углерода и его соединения – преимущественно неорганические. В ходе различных реакций в основном образуются оксиды, цианид водорода (пары синильной кислоты) и ацетилен. Преобладание монооксида углерода над его диоксидом указывает на высокое соотношение углерода к кислороду.
«Присутствие цианистого водорода и других обнаруженных нами молекул может подтвердится через несколько лет следующим поколениям инфракрасных телескопов. В этом случае мы получим новые доказательства того, что эта планета чрезвычайно богата углеродом и в целом очень необычна», – комментирует один из авторов исследования Джонатан Теннисон (Jonathan Tennyson).
20:40 08/08/20170 👁 867
55 Рака e – примерно вдвое больше нашей планеты, обращающаяся вокруг своей за 18 часов. Температура ее поверхности 2700 градусов Цельсия. Некоторое время она называлась «алмазной планетой», потому что высказывались предположения, что она состоит из алмазов и графита. Сейчас эта теория подвергается сомнению, но планета по-прежнему остается интересным объектом для изучения из-за ее высокой плотности и чрезвычайной близости к родительской звезде. Последние исследования дали больше информации о поверхности и этого горячего мира.
Планета была открыта в 2004 году, вблизи звезды 55 Рака A, одной из двух звезд в , расположенной в 40 от в . В этой системе есть еще 4 планеты.
Первоначально орбитальный период 55 Рака e оценили в 2,8 дня, но измерения в 2011 году показали, что планета расположена намного ближе к звезде. Наблюдения с MOST дали период менее 18 часов. Исследователи подсчитали, что температура поверхности планеты может достигать 2700 градусов Цельсия.
Космический телескоп в 2012 году показал, что 55 Рака e еще более странный объект, чем ожидалось. Хотя первоначальные оценки говорят, что планета плотная и каменистая, «Спитцер» дал основания полагать, что на планете есть некоторое количество легких элементов и соединений (таких как вода). Она может примерно на пятую часть состоять из них. Однако высокие поверхностные температуры способствуют тому, что эти вещества находятся в состоянии «сверхкритической жидкости», при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой.
Модель строения планеты в 2012 году предполагала, что 55 Рака e состоит из углерода (в основном, алмазов и графита), а также железа, карбида кремния и силикатов. Эта модель, в отличие от предыдущих, не отталкивалась от химического состава Земли.
Тем не менее, против этой идеи выступила в 2013 году аспирантка Университета Аризоны Йоханна Теске. В своем заявлении она сказала, что родительская звезда 55 Рака e одновременно холоднее и более металллична, чем оно. Она также сказала, что в исследовании 2012 года не были должным образом проанализированы линии одиночного кислорода, что привело к возможным ошибкам. В результате ее исследования обнаружилось, что звезда-хозяин 55 Рака e имеет на 25 процентов больше кислорода, чем углерода
«Теоретически 55 Рака e может иметь высокое отношение углерода к кислороду и быть алмазной планетой, но звезда-хозяин не имеет такого высокого отношения», – сказала Теске в заявлении. Таким образом, между составом звезды и планеты нет соответствия.
Продолжающиеся исследования планеты пытаются выяснить больше о ее странной природе. Планету наблюдали космические телескопы и «Спитцер» Их результаты опубликованы между 2013 и 2016 годами. Некоторые из предложенных теорий о поверхности планеты включают вулканы или жидкую лаву, которые объясняют широкие температурные колебания между днем и ночью. Анализ атмосферы предполагает, что оболочка планеты в основном состоит из водорода и гелия - больше напоминая атмосферу , чем Земли.
По материалам
В созвездии Рака возле звезды 55 Cancri астрономы обнаружили одну интересную экзопланету. Прежде ее считали газовым гигантом вроде Нептуна, однако последние исследования показали, что это не так. Данная планета является углеродной, и, соответственно, большая часть ее мантии состоит из алмазов. Они весят в два раза больше, чем планета Земля!
Созвездие Рака — одно из заурядных неярких созвездий. На небесном параде ее довольно тусклая "клешня" не привлечет вашего внимания. Однако есть в этом созвездии звездочка 55 Рака (55 Cancri, 55 Cnc) — солнцеподобная звезда, у которой имеется пять открытых экзопланет. Так что на сегодняшний день она занимает третье призовое место по количеству точно установленных объектов данного типа!
В мае 2011 года были проведены прямые измерения углового диаметра звезды 55 Cancri с помощью телескопа CHARA. Он оказался равен 0,711±0,004 угловых миллисекунд, что на расстоянии 12,3 парсек соответствует радиусу 0,943 ± 0,01 солнечных радиусов, а расстояние до этой звезды составляет 40,9 световых лет. 55 Cancri представляет собой желтый карлик G8V, она видна невооруженным глазом (звездная величина 5,95, а светимость составляет 0,6 солнечной). Звездная система 55 Cancri на самом деле двойная, и у желтого карлика имеется сосед — тусклый красный карлик, отстоящий от компаньона на 1100 астрономических единиц.
6 июля 2003 года к звезде 55 Cancri при помощи радиотелескопа РТ-70, что находится в Евпатории (Украина), радиоастрономы-земляне отправили радиопослание Cosmic Call, которое прибудет по адресу в мае 2044 года! Человечество ищет там братьев по разуму, потому что среди пяти экзопланет имеется одна "суперземля" 55 Рака е, открытая в 2004 году. Среди известных объектов подобного типа она является одной из самых близких к Земле "суперземель"! Ее масса превышает земную примерно в 8,6 раза, а ее диаметр вдвое больше диаметра Земли. А вот значения плотности у Земли и этой экзопланеты весьма и весьма близки.
Недавнее исследование, проведенное в Йельском университете (США), описывает "суперземлю" 55 Рака е как типичную углеродную планету. Следует заметить, что до этого момента подобный класс экзопланет обсуждался только как теоретически возможный. "Это первый взгляд на скалистый мир с химией, фундаментально отличающейся от земной. Поверхность планеты скорее покрыта графитом и алмазами, нежели водой и гранитом", — подчеркивает ведущий автор работы профессор Никку Мадхусудхан. Вот такая необычная картина открывается нашему воображению благодаря стараниям астрофизиков.
Климат на 55 Рака чрезвычайно жаркий: на освещенной стороне температура достигает примерно 2 тысяч кельвинов — и все из-за небольшого расстояния до местного светила, оцениваемого в 0,01560 ± 0,00011 астрономической единицы. Период обращения экзопланеты вокруг своей оси — 0,74 земных суток.
Теперь старая версия о том, что данная экзопланета является горячим газовым гигантом типа Нептуна, считается несостоятельной. После определения радиуса планеты (заметим, весьма небольшого) и ее значительной плотности стало очевидно, что это одна из первых планет, о которой можно уверенно заявить, чтоона является углеродной. Любопытно, эту подсказку дала сама звезда 55 Cancri — в ее химическом составе очень мало кремния и много углерода (кстати, у Солнца ничего подобного нет).
На поверхности 55 Рака e, если судить по спектральным наблюдениям, почти не выявлено следов воды. Следовательно, она по своему составу очень далека от Земли, которая представляет собой планету-океан, чья поверхность почти сплошь покрыта водой и под чьей корой бурлит жидкая силикатная мантия. У данной же экзопланеты мантия состоит, по-видимому, из углерода, на который приходится до трети ее массы. С учетом огромных температур и давления во внутренних слоях, скорее всего, ее составляют сплошные алмазы. На Земле, как мы знаем, эти камни изыскивают только в кимберлитовых трубках — специфических местах их рождения, а на 55 Рака e они находятся везде под ее поверхностью. Предполагается, что алмазов там по массе вдвое больше, чем весит вся Земля!
Обнаружение первой углеродной планеты открывает широкие горизонты химического разнообразия планет, по размерам сходных с Землей. Теперь очевидно, что экзопланеты разнообразны — вопрос лишь в том, как их химия может влиять на происходящие процессы. И поскольку большинство наблюдаемых желтых карликов ближе по составу к Солнцу, чем к 55 Рака, то она является редчайшим примером сверхметалличной звезды, возле которой и возможно появление данного "чуда". Тем не менее, из-за невообразимого обилия звезд в Галактике вполне можно предположить наличие миллионов углеродных планет!
Возможно, их счет увеличится до миллиардов, если будут открыты звезды со множеством экзопланет — ведь всего одна неприметная звезда 55 Рака имеет как минимум пять планет. Более того, предполагается еще наличие двух дополнительных, пока не подтвержденных объектов планетного типа в этой системе. Вопросы о магнитном поле на таких планетах, о тектонике плит их коры обсуждается с определенным скепсисом. В их мантии должна отсутствовать текучесть вещества — а ведь это необходимое условие магнитного "динамо" и движения плит поверхности.
Вопрос же возникновение жизни в столь экзотических мирах чрезвычайно интригует ученых. Ведь для форм жизни, подобных представителям земной биоты, нужна водная среда, уникальный температурный режим, обилие химических элементов и их соединений, мощная атмосфера и магнитосферный щит, предохраняющие от губительных излучений. В разнообразнейших экзопланетных мирах на более далеких от солнц углеродных планетах — таких, как спутники экзопланет (например, 55 Рака f), на поверхности которых вода может существовать в жидком виде — условия для возникновения уникальных форм жизни вполне могут быть. Не следует также отрицать возможность находки точной копии земного шара с его биологическим разнообразием.