K2-18b - K2-18b

K2-18b
Esa-hubble-k2-18a gösterim.jpg
Sanatçının kırmızı cüce K2-18 (solda) yörüngesindeki K2-18b (sağda) izlenimi. Bunların arasında ötegezegen K2-18c gösterilmektedir.
keşif
keşif sitesi Kepler uzay teleskobu
keşif tarihi 2015
Taşıma
yörünge özellikleri
0.1429+0.0060
-0.0065 au
21380000 km
eksantriklik 0,20 ± 0,08
32.939 623+0.000 095
-0.000 100 NS
Eğim 89.5785 °+0.0079°
-0.0088°
-0.10+0.81
-0.59 rad (-5,7346,4
-33,8 ° )
yarı genlik 3.550,57
-0,58 Hanım
Yıldız K2-18
Fiziksel özellikler
ortalama yarıçap
 2.610 ± 0.087  R 🜨
Yığın 8,63 ± 1,35  M 🜨
ortalama yoğunluk
2.67 g / cc 3.
≤1.66  gr
Sıcaklık 265 ± 5  K (-8 ± 5  °C )

K2-18b olarak da bilinen, EPIC 201912552 b , bir olan ötegezegen yörüngedeki kırmızı cüce K2-18 124 yer, ışık yılı (38  adet ) Dünya'dan uzak. Başlangıçta Kepler uzay teleskobu ile keşfedilen gezegen, Dünya'nın kütlesinin yaklaşık sekiz katıdır ve bu nedenle bir süper Dünya veya bir Mini-Neptün olarak sınıflandırılır ve aynı zamanda bir hycean gezegeni olarak kabul edilebilir . Yıldızın yaşanabilir bölgesinde 33 günlük bir yörüngesi var .

Eylül 2019'da Kepler uzay teleskobu, Spitzer Uzay Teleskobu ve Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan verileri birleştiren iki bağımsız araştırma çalışması, atmosferinde önemli miktarda su buharı olduğu sonucuna vararak , yaşanabilir bölgedeki bir ötegezegen için bir ilk oldu. .

keşif

K2-18b, "İkinci Işık" K2 görevi sırasında keşfedilen 1.200'den fazla ötegezegenden biri olan Kepler uzay teleskopu programının bir parçası olarak tanımlandı . K2-18b'nin keşfi, 2015 yılında , Dünya'dan yaklaşık 124 ışıkyılı (38 adet) yıldız tayf tipi M2.8 ile bir kırmızı cüce yıldızın (şimdi K2-18 olarak bilinir) yörüngesinde yapıldı. Gezegen, Dünya'dan görüldüğü gibi yıldızın önünden geçişinin neden olduğu yıldızın ışık eğrisindeki değişiklikler yoluyla tespit edildi . Gezegen, K2 görevi sırasında keşfedilen on sekizinci gezegen olduğu için "K2-18b" olarak adlandırıldı. Gezegen ile ev sahibi yıldızı arasındaki öngörülen görece düşük kontrast, gelecekte K2-18b'nin atmosferini gözlemlemeyi kolaylaştıracaktır.

2017'de Spitzer Uzay Teleskobu'ndan alınan veriler, K2-18b'nin K2-18 civarında yaşanabilir bölgede 33 günlük bir süre ile yörüngede olduğunu, çoklu K2-18b yörünge döngülerinin gözlemlenmesine izin verecek kadar kısa olduğunu ve K2-18b'nin istatistiksel önemini iyileştirdiğini doğruladı. sinyal. Bu, K2-18b'nin devam eden gözlemlerine yönelik yaygın ilgiye yol açtı.

Yüksek Doğruluklu Radyal Hızlı Gezegen Arayıcı (HARPS) ve Calar Alto Yüksek Çözünürlüklü M cüceleri için Yakın-kızılötesi ve optik Echelle Spektrografları (CARMENES) cihazları kullanılarak K2-18b üzerinde yapılan daha sonraki çalışmalar da olası bir ikinci ötegezegen olan K2'yi tanımladı. -18c, tahmini bir kütle ile5,62 ± 0,84  M 🜨 daha sıkı, 9 günlük bir yörüngede, ancak bu ek gezegen henüz doğrulanmadı ve bunun yerine yıldız aktivitesinden kaynaklanıyor olabilir.

Konum

K2-18 yıldızının gökyüzündeki konumu, beyaz bir daire ile işaretlenmiştir.

K2-18 olduğunu takımyıldızı içinde Leo , ancak aslan dışında üç yıldız işareti . İlk keşfedildiğinde, K2-18'in Dünya'dan uzaklığının 110 ışıkyılı (34 adet) olduğu tahmin ediliyordu. Ancak, Gaia yıldız haritalama projesinden elde edilen daha kesin veriler , K2-18'in 124.02 ± 0.26 ışıkyılı (38.025 ± 0.079 adet) uzaklıkta olduğunu göstermiştir. Bu gelişmiş mesafe ölçümü, ötegezegen sisteminin özelliklerini iyileştirmeye yardımcı oldu.

Fiziksel özellikler

K2-18b yörüngeleri K2-18 0,1429 yaklaşık olarak  au (21380000 km), hangi kırmızı cüce için hesaplanan yaşanabilir bölge içinde yatıyor, 0.12-0.25 au (18-37.000.000 km). Ötegezegenin yaklaşık 33 günlük bir yörünge periyodu vardır, bu da onun ana yıldızına aynı yüzle gelgit olarak kilitlendiğini gösterir. Gezegenin denge sıcaklığının , Dünya'nınkinin yaklaşık %94'ü olan yıldız ışıması nedeniyle 265 ± 5 K (-8 ± 5 °C; 17 ± 9 °F) civarında olduğu tahmin edilmektedir  . K2-18b'nin yarıçapına sahip olduğu tahmin edilmektedir.2.279 ± 0.025  R 🜨 ve bir kütle8,63 ± 1,35  M 🜨 , HARPS ve CARMENES aletleri kullanılarak yapılan analize ve ayrıca Spitzer'den alınan takip gözlemlerine dayanmaktadır. İlk olarak 2015 yılındaki keşfinde mini bir Neptün olarak kabul edildi , ancak K2-18b'deki gelişmiş veriler onu bir süper Dünya olarak sınıflandırdı . 2019'dan sonraki bir çalışma, gezegeni bir alt Neptün olarak sınıflandırdı.

  • Sanatçının K2-18 yıldız sistemi izlenimi

  • K2-18b ve doğrulanmamış aday K2-18c'nin yörüngelerini ve yıldızın yaşanabilir bölgesini gösteren K2-18 gezegen sisteminin diyagramı

gezegen atmosferi

K2-18b'nin boyutu, yörüngesi ve diğer özelliklerinin tespit edilen diğer ötegezegenlerle karşılaştırılması, gezegenin hidrojen ve helyumun yanı sıra ek gazlar içeren bir atmosferi destekleyebileceğini gösteriyor .

Harici video
video simgesi Hubblecast Light, K2-18b'de su buharının keşfini anlatıyor
(video/1:19; 11 Eylül 2019)
video simgesi K2-18b
NASA Goddard Uzay Merkezi'nde su buharının keşfi üzerine (video/2:03; 11 Eylül 2019)

Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak Kepler ve Spitzer gözlemlerinin sonuçlarını doğrulayan ve gezegenin atmosferinin ek ölçümlerine izin veren daha ileri çalışmalar yapıldı . Université de Montréal ve University College London'daki (UCL) araştırmacılar tarafından Hubble verilerinin iki ayrı analizi 2019'da yayınlandı. Her ikisi de geçişler sırasında gezegenin atmosferinden geçen yıldız ışığı spektrumlarını inceledi ve K2-18b'nin hidrojen-helyum atmosferine sahip olduğunu buldu. atmosferde bulunan diğer gaz türlerine bağlı olarak %0,01 ile %12,5 arasında, %20 ile %50 arasında değişebilen yüksek su buharı konsantrasyonu. Daha yüksek konsantrasyon seviyelerinde, su buharı bulutları oluşturmaya yetecek kadar yüksek olacaktır. UCL liderliğindeki çalışma, 11 Eylül 2019'da Nature Astronomy dergisinde yayınlandı ; Université de Montréal'den yürütülen çalışma, bir gün önce ön baskı sunucusu arXiv.org'da yayınlandı ve daha sonra The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı . UCL liderliğindeki analiz , %99,97'lik bir güven düzeyine eşdeğer , 3,6 standart sapma istatistiksel anlamlılığı ile suyu tespit etti .

Bu, bir yıldızın yaşanabilir bölgesindeki atmosferi tespit edilen ilk süper Dünya ötegezegeniydi ve yaşanabilir bölge ötegezegeninde suyun ilk keşfiydi. HD 209458b , XO-1b , WASP-12b , WASP-17b ve WASP-19b gibi yaşanabilir olmayan bölge ötegezegenlerinin atmosferlerinde daha önce su tespit edilmişti .

Gökbilimciler, K2-18b atmosferinde su bulunmasının, gezegenin yaşamı destekleyebileceği veya hatta yaşanabilir olduğu anlamına gelmediğini, çünkü muhtemelen yaşamı destekleyebilecek herhangi bir katı yüzeyi veya atmosferi olmadığını vurguladı. Bununla birlikte, yaşanabilir bir dış gezegen bölgesinde su bulmak, gezegenlerin nasıl oluştuğunu anlamaya yardımcı olur. Cambridge Üniversitesi'nden gökbilimciler tarafından yürütülen bir araştırma , gezegenin iç yapısını inceledi ve kalın bir hidrojen zarfı olan kayalık bir çekirdekten, esas olarak daha ince bir atmosfere sahip sudan oluşan bir gezegene kadar bir dizi olası çözüm buldu. Bu çözümlerin bir alt kümesi, STP'den daha yüksek sıcaklıklarda ve basınçlarda da olsa gezegenin yüzeyinde sıvı suya izin verebilir . K2-18b'nin şimdi 2021'de fırlatılacak James Webb Uzay Teleskobu ve 2029'da fırlatılacak olan ARIEL uzay teleskopu ile gözlemlenmesi bekleniyor. Her ikisi de ötegezegen atmosferlerinin bileşimini belirlemek için tasarlanmış araçlar taşıyacak .

2020'deki gezegen spektrumunun ayrıntılı simülasyonu, daha önce suya atfedilen 1.4 µm absorpsiyon bandının aslında metan nedeniyle olabileceğini gösterdi. Su buharı spektral işaretleri, soğuk (600 K'nin altında ) gezegenler için baskın olmayacaktır . 2021'de, iddia edilen su absorpsiyon spektral özelliğinin gezegen atmosferinden değil, ana yıldızın zamanla değişen yıldız noktalarından gelebileceği kabul edildi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

Koordinatlar : Gökyüzü haritası 11 sa 30 m 14.518 s , +07° 35′ 18.257″