HD 189733 b - HD 189733 b

HD 189733 b
Boyut karşılaştırması - Jüpiter ve HD 189733 b.png
Jüpiter'in HD 189733 ile boyut karşılaştırması b.
keşif
Tarafından keşfedildi Bouchy ve ark.
keşif sitesi Haute-Provence Gözlemevi
keşif tarihi 5 Ekim 2005
Doppler spektroskopisi
Geçişi
yörünge özellikleri
Apastron 0.03102 Avustralya (4.641.000 km)
Enberi 0.03096 Avustralya (4.632.000 km)
0.03099 ± 0.0006 AU (4.636.000 ± 90.000 km)
eksantriklik 0,0010 ± 0,0002
2.2185733 ± 0.00002 gün
53.245759 saat
152.5
Eğim 85,76 ± 0,29
yarı genlik 205 ± 6
Yıldız HD 189733
Fiziksel özellikler
ortalama yarıçap
 1.138 ± 0.027 R J
Yığın 1.162+0.058
-0.039 M J
21,2  m/sn 2 (70  ft/sn 2 )
albedo 0,40 ± 0,12 (290–450 nm)
< 0,12 (450–570 nm)
Sıcaklık 1117 ± 42 K

HD 189733 b bir olan ötegezegen yaklaşık 64.5 ışık yılı uzaklıkta Güneş Sistemi'nin içinde takımyıldızı içinde Vulpecula . Gezegen, 5 Ekim 2005'te Fransa'daki gökbilimciler gezegenin yıldızın karşısından geçişini gözlemlediğinde HD 189733 yıldızının yörüngesinde dolanırken keşfedildi . Jüpiter'inkinden %16.2 daha yüksek kütleye ve %13,8 daha büyük bir yarıçapa sahip olan HD 189733 b, ana yıldızının yörüngesinde her 2,2 günde bir saniyede 152,5 kilometre (341.000 mil/sa) yörünge hızında döner ve bu da onu kötü bir geleceğe sahip sıcak bir Jüpiter yapar. için dünya dışı yaşama . Sıcak Jüpiter'in Dünya'ya en yakın geçişi olan HD 189733 b, kapsamlı bir atmosferik inceleme konusudur. HD 189733b'nin atmosferi, hem yerden hem de uzaydan yüksek ve düşük çözünürlüklü araçlarla kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. HD 189733 b , muhtemelen polarimetri yoluyla tespit edilecek , genel rengini belirlemek (koyu mavi), X-ışını spektrumunda bir geçişi tespit etmek ve karbon dioksite sahip olmak için bir termal haritanın oluşturulduğu ilk güneş dışı gezegendi. atmosferinde tespit edildi.

Temmuz 2014'te NASA , Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen üç ötegezegende (HD 189733b, HD 209458b , WASP-12b ) çok kuru atmosferler bulduğunu duyurdu .

Tespit ve keşif

Transit ve Doppler spektroskopisi

HD 189733'ün kızılötesi spektrumu b.
HD 189733 b'nin küresel sıcaklık haritası.
Gezegenin mavi rengi polarimetri kullanılarak ortaya çıkarıldı.

6 Ekim 2005'te, bir gökbilimciler ekibi, geçiş gezegeni HD 189733 b'nin keşfini duyurdu. Gezegen daha sonra Doppler spektroskopisi kullanılarak tespit edildi . Gerçek zamanlı radyal hız ölçümleri, fotometrik ölçümler gezegenin geçiş yaptığını doğrulamadan önce yıldızının önünden geçen gezegenin neden olduğu Rossiter-McLaughlin etkisini tespit etti . 2006 yılında, Drake Deming liderliğindeki bir ekip , geçiş yapan ötegezegen HD 189733 b'den, belirgin ikincil tutulması sırasında (gezegen yıldızın arkasından geçtiğinde ) akı azalmasını (toplam ışığın azalması) ölçerek, güçlü kızılötesi termal emisyonun tespit edildiğini duyurdu. .

Gezegenin kütlesinin Jüpiter'inkinden %13 daha büyük olduğu tahmin ediliyor , gezegen her 2,2 günde bir ev sahibi yıldızının etrafında bir yörüngeyi tamamlıyor ve yörünge hızı saniyede 152,5 kilometre (341.000 mph).

Kızılötesi spektrum

21 Şubat 2007 tarihinde, NASA haberini yayınladı Spitzer Uzay Teleskobu detaylı ölçülmüş olan spektrumları HD 189733 b ve hem HD 209458 b . Yayın, diğer ötegezegen HD 209458 b'nin spektroskopik gözlemine ilişkin ilk yayını içeren Nature'ın yeni sayısının halka açıklanmasıyla aynı anda geldi . Astrophysical Journal Letters tarafından bir makale sunuldu ve yayınlandı . HD 189733 b'nin spektroskopik gözlemleri, NASA'nın Spitzer Bilim Merkezi'nden Carl Grillmair tarafından yönetildi .

görünür renk

2008'de, bir astrofizikçi ekibi, gezegenin görünür ışığını polarimetri kullanarak tespit etmiş ve izlemiş gibi görünüyordu ki bu, bu tür ilk başarı olacaktı. Bu sonuç 2011'de aynı ekip tarafından doğrulanmış ve düzeltilmiş gibi görünüyordu. Albedo gezegeninin mavi ışıkta kırmızıdan önemli ölçüde daha büyük olduğunu buldular , büyük olasılıkla kırmızıdaki Rayleigh saçılması ve moleküler absorpsiyon nedeniyle . Gezegenin mavi rengi daha sonra 2013'te doğrulandı ve bu da HD 189733'ü genel rengini iki farklı teknikle belirleyen ilk gezegen yapacaktı. Polarize ışıktaki bu ölçümler, o zamandan beri, burada sağlanan polarimetrik sinyalin üst sınırları ile daha hassas polarimetreler kullanan iki ayrı ekip tarafından tartışıldı.

Gezegenin maviliği Rayleigh saçılmasının bir sonucu olabilir . Ocak 2008'in ortalarında, bu modeli kullanarak gezegenin geçişi sırasında spektral gözlem, moleküler hidrojen varsa, 410 ± 30 mbar 0.1564 güneş yarıçaplı bir atmosfer basıncına sahip olacağını buldu . Mie yaklaşım modeli ayrıca atmosferinde olası bir yoğuşma olduğunu, magnezyum silikatın (MgSiO 3 ) yaklaşık 10 −2 ila 10 −1 µm partikül boyutuna sahip olduğunu bulmuştur . Her iki modeli de kullanarak, gezegenin sıcaklığı 1340 ile 1540 K arasında olacaktır. Rayleigh etkisi diğer modellerde ve dış atmosferinin altında daha soğuk, gölgeli bir stratosferin bariz eksikliğiyle doğrulanır . Spektrumun görünür bölgesinde, yüksek absorpsiyon kesitleri sayesinde atomik sodyum ve potasyum incelenebilir. Örneğin, VLT üzerinde yüksek çözünürlüklü UVES spektrografı kullanılarak , bu atmosferde sodyum tespit edilmiş ve atmosferin sıcaklık gibi diğer fiziksel özellikleri araştırılmıştır.

X-ışını spektrumu

Temmuz 2013'te NASA, X-ışını spektrumunda çalışılan gezegen geçişinin ilk gözlemlerini bildirdi. Gezegenin atmosferinin görünür ışıktan üç kat daha fazla X-ışınlarını engellediği bulundu.

buharlaşma

HD 189733 b'nin atmosferinin buharlaşmasıyla ilgili kısa anlatımlı video.

Mart 2010'da, HI Lyman-alpha kullanılarak yapılan geçiş gözlemleri, bu gezegenin saniyede 1-100 gigagram hızında buharlaştığını buldu. Bu belirti, atomik hidrojenin genişletilmiş ekzosferini tespit ederek bulundu . HD 189733 b, HD 209458 b'den sonra atmosferik buharlaşmanın tespit edildiği ikinci gezegendir .

Fiziksel özellikler

Bu gezegen , yaklaşık %3 ile şimdiye kadar gözlemlenen güneş dışı gezegenlerin en büyük fotometrik geçiş derinliklerinden birini (ana yıldızın ışığının bloke ettiği miktar) sergilemektedir . Yörüngesinin yükselen düğümünün görünen boylamı, gökyüzümüzde kuzey-güneyden 16 derece +/- 8'dir. O ve HD 209458 b , doğrudan spektroskopik olarak gözlemlenen ilk iki gezegendi . Bu iki gezegenin ana yıldızları, geçiş yapan en parlak gezegen ev sahibi yıldızlardır, dolayısıyla bu gezegenler gökbilimcilerden en fazla ilgiyi almaya devam edecektir. Çoğu sıcak Jüpiter gibi, bu gezegenin de ana yıldızına gelgitle kilitlendiği düşünülüyor, yani sürekli bir gündüz ve geceye sahip.

Gezegen yassı değildir ve ne Dünya'nın yarıçapı 0,8'den büyük uyduları ne de Satürn'ünki gibi bir halka sistemi vardır.

Zürih Teknoloji Üniversitesi'nden Svetlana Berdyugina yönetimindeki uluslararası ekip, İspanya'da bulunan İsveç 60 santimetrelik KVA teleskopunu kullanarak, gezegenden yansıyan polarize ışığı doğrudan görebildi. Polarizasyon, saçılan atmosferin, geçişler sırasında görülen gezegenin opak gövdesinden önemli ölçüde daha büyük (> %30) olduğunu gösterir.

Atmosfer ilk başta tahmin edilen "pL sınıfı"ydı ve bir sıcaklık-inversiyon stratosferinden yoksundu ; titanyum ve vanadyum oksitleri olmayan L cüceleri gibi . Stratosferik bir modele karşı test edilen takip ölçümleri, sonuçsuz sonuçlar verdi. Atmosferik kondensatlar, kızılötesinde görüldüğü gibi yüzeyin 1.000 kilometre (620 mi) üzerinde bir pus oluşturur. Bu yüzeyden bakıldığında gün batımı kırmızı olur. Sodyum ve potasyum sinyalleri Tinetti 2007 tarafından öngörülmüştü. İlk önce kondensatların bulanıklığı tarafından gizlenen sodyum, sonunda HD 209458b'nin sodyum tabakasının konsantrasyonunun üç katında gözlemlendi . Potasyum, önemli ölçüde daha küçük konsantrasyonlarda olmasına rağmen 2020'de de tespit edildi. HD 189733 aynı zamanda atmosferinde karbondioksit olduğu doğrulanan ilk güneş dışı gezegendir.

Gezegenin Haritası

2013 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından gezegenin mavi renginin doğrulanmasının ardından bir sanatçının HD 189733 b konsepti . HD 189733 b'nin mavi rengin ötesindeki görünümü bilinmiyor.

2007'de Spitzer uzay teleskobu , gezegenin sıcaklık emisyonlarını haritalamak için kullanıldı. Gezegen+yıldız sistemi, gezegenin yalnızca gece tarafının göründüğü andan başlayarak, art arda 33 saat boyunca gözlendi. Gezegenin yörüngesinin yarısı boyunca, gün tarafının giderek daha fazla kısmı görünür hale geldi. 973 ± 33 K ile 1,212 ± 11 K arasında bir sıcaklık aralığı keşfedildi, bu da ana yıldızdan emilen enerjinin gezegenin atmosferi boyunca oldukça eşit bir şekilde dağıldığını gösteriyor. Sıcak Jüpiter'in teorik modelleri tarafından tahmin edildiği gibi, en yüksek sıcaklık bölgesi, parametreli bir gündüzden geceye yeniden dağıtım mekanizmasını hesaba katarak, yıldız altı noktasının 30 derece doğusunda dengelendi.

Bir sanatçının atmosferin hızlı buharlaşmasını gösteren HD 189733 b izlenimi

Warwick Üniversitesi'ndeki bilim adamları , rüzgarın gündüzden gece tarafına esen 8.700 km/sa (5.400 mil/sa) hıza sahip olduğunu belirlediler. NASA, HD 189733 b'nin yüzey sıcaklığının bir parlaklık haritasını yayınladı; Güneş dışı bir gezegenin şimdiye kadar yayınlanmış ilk haritasıdır.

Su buharı, oksijen ve organik bileşikler

11 Temmuz 2007'de Giovanna Tinetti liderliğindeki bir ekip , Spitzer Uzay Teleskobu'nu kullanarak gözlemlerinin sonuçlarını yayınladı ve gezegenin atmosferinde önemli miktarda su buharı olduğuna dair sağlam kanıtlar olduğu sonucuna vardı. Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak yapılan takip gözlemleri , su buharı, nötr oksijen ve ayrıca organik bileşik metan varlığını doğrulamaktadır . Daha sonra, Çok Büyük Teleskop gözlemleri , gezegenin gündüz tarafında karbon monoksit varlığını da tespit etti . Gezegenin 700 °C'lik yüksek sıcaklığının, su ve metanın reaksiyona girmesine ve atmosferi karbon monoksit ile değiştirmesine neden olması gerektiği için metanın nasıl ortaya çıktığı şu anda bilinmemektedir . Bununla birlikte, HD 189733 b'nin atmosferinde hacimce kabaca %0,004 su buharı fraksiyonunun varlığı, 2021'de alınan yüksek çözünürlüklü emisyon spektrumları ile doğrulandı.

Erimiş camın hava durumu ve yağmurları

HD 189733 b için NASA Exoplanet Keşif Programı "seyahat posteri"

HD 189733b'deki hava durumu ölümcül. Silikat parçacıklarından oluşan rüzgarlar saatte 8.700 kilometreye (5.400 mph) kadar esiyor. Bu gezegenin gözlemleri, erimiş camı yatay olarak yağdığına dair kanıtlar da buldu.

Evrim

Sistemin geçişi, aynı zamanda , dönen yıldız yüzeyinin bir bölümünü örten gezegenin neden olduğu fotosferik tayf çizgilerinde kayma olan Rossiter-McLaughlin etkisini açıkça sergiler . Ana yıldız, yüksek kütlesi ve yakın yörüngesi nedeniyle , yıldızın radyal hızındaki 205 m/s'lik "yalpalama" olan çok büyük bir yarı-genliğe (K) sahiptir .

Rossiter-McLaughlin etkisi, gezegenin yörünge düzlemi ile yıldızın ekvator düzlemi arasındaki açının ölçülmesini sağlar. Bunlar iyi hizalanmıştır, yanlış hizalama -0.5 ± 0.4°'ye eşittir . Benzerliği ile HD 149026 b , gezegenimizin oluşumu ile huzurlu ve muhtemelen katılan etkileşimleri oldu ata-disk . Çok daha büyük bir açı, diğer protoplanetlerle şiddetli bir etkileşimi önerebilirdi.

" Sıcak Jüpiter " ötegezegenlerinin karşılaştırılması (sanatçı konsepti).

Sol üstten sağa doğru: WASP-12b , WASP-6b , WASP-31b , WASP-39b , HD 189733b , HAT-P-12b , WASP-17b , WASP-19b , HAT-P-1b ve HD 209458b .

Yıldız-Gezegen Etkileşim Tartışması

2008'de, bir gökbilimciler ekibi ilk olarak HD 189733 A yörüngesindeki ötegezegenin yörüngesinde belirli bir yere ulaştığında, yıldız parlamasının artmasına neden olduğunu açıkladı . 2010'da farklı bir ekip, ötegezegeni yörüngesinde belirli bir konumda her gözlemlediklerinde, X-ışını parlamalarını da tespit ettiklerini buldu . 2000'den beri yapılan teorik araştırmalar, yörüngesinde döndüğü yıldıza çok yakın bir ötegezegenin, manyetik alanlarının etkileşimi veya gelgit kuvvetleri nedeniyle daha fazla parlamaya neden olabileceğini öne sürdü . 2019'da gökbilimciler , bu iddiaları incelemek için yıldızın radyo, optik, ultraviyole ve X-ışını dalga boylarında tarihsel gözlemlerine ek olarak Arecibo Gözlemevi , MOST ve Otomatik Fotoelektrik Teleskop'tan gelen verileri analiz ettiler . Önceki iddiaların abartılı olduğunu ve ev sahibi yıldızın , güneş lekeleri de dahil olmak üzere, yıldız parlaması ve güneş aktif bölgeleri ile ilişkili parlaklık ve tayfsal özelliklerin çoğunu gösteremediğini buldular . İstatistiksel analizleri ayrıca, ötegezegenin konumundan bağımsız olarak birçok yıldız patlamasının görüldüğünü ve bu nedenle önceki iddiaları çürüttüğünü buldu. Ev sahibi yıldızın ve ötegezegenin manyetik alanları etkileşime girmez ve bu sistemin artık bir "yıldız-gezegen etkileşimi" olduğuna inanılmıyor. Bazı araştırmacılar da benzer bir oranda onun yörüngedeki ötegezegenin HD 189733 yapışır ya çeker, gaz etrafında genç bulduğu öne sürmüştü cisimler de T Tau Yıldız sistemleri . Daha sonraki analizler, "sıcak Jüpiter" arkadaşından çok az gazın toplandığını gösterdi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

Koordinatlar : Gökyüzü haritası 20 sa 00 m 43.7133 s , +22° 42′ 39.07″