Proxima Centauri b - Proxima Centauri b

Proxima Centauri b
Sanatçının Proxima Centauri b'ye ilişkin izlenimi, varsayımsal olarak kurak bir kayalık super-earth.jpg olarak gösterilmiştir.
Sanatçının Proxima Centauri b'yi kayalık benzeri bir ötegezegen olarak algılaması , arka planda Proxima Centauri ve Alpha Centauri ikili sistemi. Gezegenin gerçek görünümü bilinmiyor.
keşif
Tarafından keşfedildi Anglada-Escudé et al.
keşif sitesi Avrupa Güney Gözlemevi
keşif tarihi 24 Ağustos 2016
Doppler spektroskopisi
yörünge özellikleri
0.0485+0.0041
-0.0051
AU
eksantriklik 0.124+0.070
-0.068
11.18427+0.00066
-0.00070
NS
310 ± 50
yarı genlik 1.38 ± 0.21
Yıldız Proxima Centauri
Fiziksel özellikler
ortalama yarıçap
1.301,20
-0,62
R
Yığın 1.60+0.46
-0.36
M
Sıcaklık T eq : 234 K (−39 °C; −38 °F)

Proxima Centauri b (diğer adıyla Proxima b veya Alfa Centauri Cb ) bir olduğu ötegezegen içinde yörüngedeki yaşanabilir bölgesinde bir kırmızı cüce yıldız Proxima Centauri en yakın olan yıldızdır, Sun üçlü ve parça yıldız sisteminde . Yaklaşık 1.28 parsek veya 4,2 ışıkyılı (4.0 olduğunu × 10 13  km mesafede) Yeryüzünde takımyıldızında Erboğa onu ve yapım c Proxima yakın bilinen ötegezegenlerin için Güneş Sistemi .

Proxima Centauri b, yıldızı yaklaşık 0,05 AU (7.500.000 km; 4.600.000 mi) uzaklıkta ve yörünge periyodu yaklaşık 11.2 Dünya günü olan bir yörüngede ve Dünya'nın en az 1.2 katı bir tahmini kütleye sahiptir. Güneş rüzgarından Dünya'nın 2.000 katından daha fazla yıldız rüzgar basıncına tabidir ve yaşanabilirliği henüz kesin olarak belirlenmemiştir.

Gezegenin keşfi Ağustos 2016'da duyuruldu. Ana yıldızın tayf çizgilerinin periyodik Doppler kaymalarının yörüngede dönen bir nesneyi önerdiği radyal hız yöntemi kullanılarak bulundu . Bu okumalardan, ana yıldızın Dünya'ya göre radyal hızı, saniyede yaklaşık 1,4 metre (4,5 fit) genlikle değişiyor. Guillem Anglada‐Escudé'ye (İspanyol Astronom) göre, gezegenin Dünya'ya yakınlığı, Starshot projesiyle veya en azından "önümüzdeki yüzyıllarda" robotik uzay araştırmaları için bir fırsat sunuyor .

Onun olmadan yörünge eğimi bilinen, Proxima Centauri kahvalti tam kütle bilinmemektedir. Yörüngesi neredeyse kenardaysa, kütlesi 1.173 ± 0.086  M ( Dünya kütleleri ) olacaktır. İstatistiksel olarak, kütlesinin 2,77 M ⊕ ' den az olma olasılığı kabaca %90'dır  .

Mayıs 2019'da, yakın tarihli Spitzer Uzay Teleskobu verilerini sunan bir makale , Proxima Centauri b'nin güneşini Dünya'ya göre aktarmadığı sonucuna vardı ve önceki geçiş algılamalarını ilişkili gürültüye bağladı.

Fiziksel özellikler

Kütle, yarıçap ve sıcaklık

Proxima Centauri b'nin yörüngesinin görünen eğimi henüz ölçülmedi. Minimum kütle Proksima'nın b 1.17 olduğunu  M yörüngesi yeryüzünde bakıldığında yandan görüldüğü takdirde gerçek kütlesi olacaktır. Yörünge eğimi bilindiğinde, kütle hesaplanabilir olacaktır. Daha eğik yönelimler daha yüksek bir kütle anlamına gelir ve olası yönelimlerin %90'ı 2,77 M ⊕'nin altında bir kütle anlamına gelir  . Proxima Centauri b'nin yörüngesi, aday ötegezegen Proxima Centauri c'nin yörüngesi ile aynı düzlemdeyse, gerçek kütlesi yakın zamanda spektroskopik yörünge parametrelerinin çeşitli kombinasyonları, Gaia DR2 uygun hareket anomalisi ve astrometrik ölçümler kullanılarak hesaplanan tahminler , o zaman gerçek bir Proxima kütlesi b tahmin edilebilir. Örneğin, Tasker ve Laneuville ve diğerleri tarafından yayınlanan 2020 tarihli bir makale. tahminler1.60+0.46
-0.36
Dünya kütleleri. Kervella ve arkadaşlarının 2020 tarihli başka bir makalesi de dahil olmak üzere diğer olası değerler önerilmiştir. tahmini2.1+1.9
−0.6
Dünya kütleleri ve bir diğeri Benedict ve ark. tahminiProxima için gerçek kütle değerleri olarak 3,0 ± 0,3 Dünya kütleleri b.

Gezegenin kesin yarıçapının Dünya'nınkinden biraz daha büyük olduğu tahmin edilmektedir, ancak son tahminler yaklaşık 1,3 R önermesine rağmen kesin derecesi tam olarak bilinmemektedir  . Kayalık bir bileşime ve Dünya'nınkine eşit bir yoğunluğa sahipse , yarıçapı daha küçüktür. Dünya'dan daha düşük bir yoğunluğa veya minimum kütleden daha yüksek bir kütleye sahipse daha büyük olabilir. Birçok süper Dünya büyüklüğündeki gezegen gibi, Proxima Centauri b de Neptün gibi buzlu bir bileşime sahip olabilir ve kalın bir hidrojen ve helyum atmosferini sarabilir ; bu olasılığın %10'dan büyük olduğu hesaplanmıştır. Ancak, yakın zamanda modellenen kütle ve yarıçapa göre bu pek olası görünmüyor.

Gezegenin denge sıcaklığı 234 K (−39 °C; −38 °F), Dünya'nın 255 K'sinden (−18 °C; −1 °F) biraz daha soğuktur . Gezegenin kesin yüzey sıcaklığı, sıcaklığı belirleyen birden çok etkenin bilinmemesi nedeniyle şu anda belirlenemiyor. Bu tür faktörler, bir atmosfere veya gelgit ısıtmasına sahip olup olmadığını içerir .

ev sahibi yıldız

Gezegen , Proxima Centauri adlı M tipi bir kırmızı cücenin yörüngesinde dönüyor . Yıldızın kütlesi 0.12  M ve yarıçapı 0.14  R . 3042 K yüzey sıcaklığına sahiptir   ve 4.85 milyar yaşındadır. Karşılaştırıldığında, Güneş 4,6 milyar yaşındadır ve 5778 K yüzey sıcaklığına sahiptir. Proxima Centauri kabaca her 83 günde bir döner ve yaklaşık 0,0015 L parlaklığa sahiptir  . Üçlü yıldız sistemindeki iki büyük yıldız gibi, Proxima Centauri de Güneş'e kıyasla metaller açısından zengindir; bu, Proxima gibi düşük kütleli yıldızlarda normalde bulunmayan bir şeydir. Bu metallik ([Fe / H]), 0.21, ya da Güneş atmosferinde bulunan 1.62 katıdır.

Proxima Centauri Güneş'e en yakın yıldız olmasına rağmen, bunun nedeni düşük parlaklık (ortalama ait Dünya'dan çıplak gözle görülemez görünen kadir 11.13 arasında).

Proxima Centauri bir parlama yıldızıdır . Bu, büyük güneş fırtınaları yaratacak manyetik aktivite nedeniyle parlaklıkta ve yüksek enerji emisyonlarında ara sıra çarpıcı artışlara maruz kaldığı anlamına gelir. 18 Mart 2016'da 10 26.5 jul enerjili bir süper parlama gözlemlendi . Mart 2016 parlaması normal seviyenin yaklaşık 68 katına ulaştı, bu nedenle Güneş'ten biraz daha parlak. Yüzey ışınlamasının UV'ye dayanıklı mikroorganizmaları bile öldürmek için gerekenin 100 katı olduğu tahmin ediliyordu. Gözlenen patlamaların hızına bağlı olarak, Dünya benzeri bir atmosferde toplam ozon tabakasının incelmesi birkaç yüz bin yıl içinde gerçekleşecektir.

yörünge

Proxima Centauri b, her 11.186 günde bir , yaklaşık 0,05 astronomik birimlik (7.000.000 km; 5.000.000 mi) bir yarı ana eksen mesafesinde ev sahibi yıldızının yörüngesinde döner ; bu, ötegezegenden ev sahibi yıldıza olan uzaklığın, gezegenden olan uzaklığın yirmide biri olduğu anlamına gelir. Dünyadan Güneşe. Nispeten, Güneş'e en yakın gezegen olan Merkür , 0.39 AU'luk bir yarı ana eksen mesafesine sahiptir. Proxima Centauri b , Dünya'nın Güneş'ten aldığı ev sahibi yıldızından ışınım akışı miktarının yaklaşık %65'ini alır - karşılaştırma için, Mars yaklaşık %43'ünü alır. Proxima Centauri'den gelen ışınım akışının çoğu kızılötesi spektrumdadır . Olarak görünür spektrum ötegezegenin sadece yaklaşık% 3'ünü alır PAR , karşılaştırma için - Toprak ışımasının (400-700 nm) Jüpiter % 3.7 alır ve Satürn % 1.1. – bu nedenle , Proxima Centauri b'nin yüzeyinin herhangi bir yerinde genellikle alacakaranlıktan daha parlak olmaz. Gün doğumunda alacakaranlıkta yatay zeminin maksimum aydınlatması yaklaşık 400 lüks iken, Proxima b'nin aydınlatması sessiz bir Proxima ile yaklaşık 2700 lükstür. Proxima'da ayrıca işaret fişekleri vardır. 2016'ya kadar gözlemlenen en parlak parlama, Proxima'nın görsel parlaklığını yaklaşık 8 kat artırmıştı; bu, önceki seviyeye göre büyük bir değişiklik olurdu, ancak Dünya'nın aydınlanmasının yaklaşık %17'sinde, çok güçlü güneş ışığı değil. Ancak, sıkı yörüngesi nedeniyle Proxima Centauri b , Dünya'dan yaklaşık 400 kat daha fazla X-ışını radyasyonu alır .

yaşanabilirlik

Sanatçının Proxima Centauri'nin yüzey anlayışı b. Alfa Centauri ikili sistem Proxima üst sağ arka planda görülebilir.

Habitability Proxima Centauri b belirlenmemiştir, ancak gezegen 2.000 kez yıldız rüzgar baskıları güneş rüzgardan Earth tarafından deneyimli olanlar tabidir. Bir manyetik alan olmadığında, bu radyasyon ve yıldız rüzgarları muhtemelen herhangi bir atmosferi uçuracak ve yeraltını o gezegendeki potansiyel olarak yaşanabilir tek yer olarak bırakacaktır.

Ötegezegen, doğru gezegen koşulları ve atmosferik özelliklerle, gezegenin yüzeyinde sıvı suyun bulunabileceği bölge olan Proxima Centauri'nin yaşanabilir bölgesi içinde yörüngede dönüyor. Güneş kütlesinin yaklaşık sekizde birine sahip olan ev sahibi yıldız, ∼0.0423–0.0816 AU arasında yaşanabilir bir bölgeye sahiptir . Ekim 2016'da, Fransa'nın CNRS araştırma enstitüsünden araştırmacılar, gezegenin yüzey okyanuslarını barındırması ve ince bir atmosfere sahip olma olasılığının önemli olduğunu belirtti. Ancak, gezegen sürece transit Dünya'nın perspektifinden kendi yıldızının önünden, hipotezleri test etmek zordur.

Gelgit etkileri ve yıldız patlamaları

Proxima Centauri b yaşanabilir bölgede olmasına rağmen, potansiyel olarak tehlikeli birkaç fiziksel koşul nedeniyle gezegenin yaşanabilirliği sorgulanmıştır. Ötegezegen, ana yıldızına gelgitle kilitlenebilecek kadar yakındır . Bu durumda, herhangi bir yaşanabilir alanın, genellikle sonlandırma çizgisi olarak adlandırılan iki uç taraf arasındaki sınır bölgesi ile sınırlandırılması mümkündür , çünkü sıcaklıklar yalnızca burada sıvı suyun var olması için uygun olabilir. Gezegenin yörünge eksantrikliği 0 ise, bu , bir sıcak taraf kalıcı olarak yıldıza doğru bakarken, karşı taraf sürekli karanlık ve dondurucu soğukta olacak şekilde senkronize dönüş ile sonuçlanabilir . Bununla birlikte, Proxima Centauri b'nin yörünge eksantrikliği kesin olarak bilinmemektedir, sadece 0,35'in altındadır - potansiyel olarak , Proxima'nın Merkür'ünkine benzer bir 3:2 dönüş yörünge rezonansına yakalanma şansına sahip olması için yeterince yüksek. b, yaklaşık olarak her 7.5 Dünya gününde bir kendi ekseni etrafında dönecek ve bir gün doğumu ile bir sonraki gün arasında yaklaşık 22.4 Dünya günü geçecekti. 2:1 kadar yüksek rezonanslar da mümkündür. Bir başka sorun da, Proxima Centauri tarafından yayılan işaret fişeklerinin ötegezegenin atmosferini aşındırmış olabileceğidir. Bununla birlikte, Proxima b'nin güçlü bir manyetik alanı olsaydı, ana yıldızının parlama aktivitesi bir sorun olmazdı. Ayrıca, son kanıtlar, kırmızı cüceler gibi küçük yıldızların en büyük parlamalarının öncelikle yüksek yıldız enlemlerinde meydana geldiğini göstermektedir. Proxima B'nin yörüngesi ekvatora yakınsa, parlama aktivitesinden daha önce düşünülenden daha az etkilenebilir.

İklim ve atmosfer olanakları

Su ve atmosfer varsa, çok daha misafirperver bir ortam ortaya çıkacaktır. Atmosferik N varsayarsak 2 1 bar ve CO'nun ~0.01 barlık basınç 2 (ortalama Earth, geniş bir ekvator bandı (eşzamanlı olmayan dönme) ile benzer sıcaklıklarda veya güneşle aydınlanan yanı çoğunluğu ile okyanuslar içeren bir dünyada, senkronize dönüş), kalıcı olarak buzsuz olacaktır. Gezegenin büyük bir kısmı, yıldızdan uzağa bakan tarafa ısı aktaracak kadar kalın bir atmosfere sahipse, yaşanabilir olabilir. Eğer bir atmosferi varsa, simülasyonlar, gezegenin oluşumundan sonraki ilk 100-200 milyon yıl içinde erken ışınlama nedeniyle Dünya'nın sahip olduğu su miktarı kadar su kaybetmiş olabileceğini düşündürmektedir. Sıvı su, yalnızca gezegen yüzeyinin en güneşli bölgelerinde, ya gezegenin yıldıza bakan yarım küresindeki bir alanda ya da -gezegen 3:2 rezonans dönüşündeyse- günlük olarak ekvator kuşağında bulunan havuzlarda bulunabilir. Sonuç olarak, astrofizikçiler, Proxima Centauri b'nin oluşumundan itibaren suyu tutma kabiliyetini, gezegenin mevcut yaşanabilirliğini değerlendirmede en önemli nokta olarak görüyorlar. Gezegen, eğer varsa, bileşimi ve atmosferi hakkında daha fazla bilgi verebilecek teleskoplara ve tekniklere erişebilir.

Bir atmosfer varsa, kırmızı cüce ebeveyn yıldızından gelen daha uzun dalga boylu radyasyon, havanın etkileneceği anlamına gelir. Gezegenin gündüz tarafında bulut oluşumu, Dünya'ya (veya Venüs'e) kıyasla engellenecek ve bu da daha net gökyüzü ile sonuçlanacaktır.

Proxima Centauri b'den görünüm

Alfa ile Centauri adlı Orion etrafında gökyüzüne doğru bakıyor Sirius yakınlarındaki Betelgeuse , Procyon'daki içinde İkizler ve Güneş arasındaki Perseus ve Cassiopeia tarafından oluşturulan Celestia

Alpha Centauri sisteminin yakınından bakıldığında, gökyüzü, Erboğa'nın en parlak yıldızını kaçırması dışında, Dünya'daki bir gözlemci için olduğu gibi görünecektir. Güneş, doğu Cassiopeia'da , Alpha Centauri'nin mevcut sağ yükseliş ve eğiminin karşıt noktasında , 02 sa 39 m 35 s +60° 50' (2000)'de , +0.5'lik görünür büyüklükte sarı bir yıldız olacaktır . Burası 3.4 büyüklüğündeki yıldız ε Cassiopeiae'ye yakın . Güneş'in konumu nedeniyle, yıldızlararası veya uzaylı bir gözlemci, Cassiopeia'nın \/\/ 'sinin Cassiopeia'daki Kalp Bulutsusu'nun neredeyse önünde bir /\/\/ şekline dönüştüğünü görecektir . Sirius , aksi takdirde değiştirilmemiş Orion'da Betelgeuse'den bir dereceden daha az yer alır ve -1,2 büyüklüğü ile Dünya'dan biraz daha sönüktür, ancak yine de Alpha Centauri gökyüzündeki en parlak yıldızdır. Procyon da ortasına doğru deplase edilir, İkizler outshining, Pollux'un bir yandan, hem, Vega ve Altair için kuzeybatıya göre kaydırılır Deneb'in (ki onun büyük uzaklık nedeniyle zor hareket eder) vererek yaz üçgen daha eşkenar bir görünüm.

Proxima Centauri b'den Alpha Centauri AB, -6.8'lik birleşik görünür kadire sahip iki yakın parlak yıldız gibi görünecektir. İkili sistemin yörünge konumuna bağlı olarak, parlak yıldızlar çıplak gözle fark edilir şekilde bölünebilir veya ara sıra, ancak kısaca, çözülmemiş tek bir yıldız olarak görünecektir. Hesaplanan mutlak büyüklüklere dayanarak, Alpha Centauri A ve B'nin görünen büyüklükleri sırasıyla -6,5 ve -5,2 olacaktır.

oluşum

Proxima Centauri b'nin orijinal olarak mevcut yörüngesinde oluşması olası değildir, çünkü Proxima Centauri gibi küçük yıldızlar için disk modelleri , oluşumları sırasında merkezi bir AU içinde bir Dünya kütlesinden daha az M madde içerecektir  . Bu, ya Proxima Centauri b'nin henüz belirlenecek bir şekilde başka bir yerde oluşturulduğu ya da yıldız oluşumu için mevcut disk modellerinin revizyona ihtiyacı olduğu anlamına gelir.

keşif

2016'nın ilk üç ayında HARPS spektrografı ile ölçülen Proxima Centauri'nin Dünya'ya doğru ve Dünya'dan uzaklaşan hızı. Siyah hata çubuklu kırmızı semboller veri noktalarını temsil eder ve mavi eğri verilerin bir uyumunu temsil eder. Hareketin genliği ve periyodu, gezegenin minimum kütlesini tahmin etmek için kullanıldı.

Ötegezegenin İlk endikasyonlar ile 2013 bulundu Mikko Tuomi ve Hertfordshire Üniversitesi arşiv gözlem verileri. Olası keşif onaylamak için, gökbilimciler ekibi, 24 Ağustos 2016 tarihinde Ocak 2016 yılında Soluk Red Dot projesi başlattığını liderliğindeki dünyanın dört bir yanından 31 bilim adamı ekibi, Guillem Anglada-Escude ve Londra Queen Mary Üniversitesi , teyit Nature dergisinde hakemli bir makalede yayınlanan araştırmaları aracılığıyla Proxima Centauri b'nin varlığı .

Ölçümler iki spektrograf kullanarak gerçekleştirildi HARPS üzerinde ESO 3.6 m Teleskop de La Silla Gözlemevi'nde ve UVES 8 metrelik üzerinde Çok Büyük Teleskop . Ev sahibi yıldızın en yüksek radyal hızı, yörünge periyodu ile birlikte, dış gezegenin minimum kütlesinin hesaplanmasına izin verdi. Yanlış pozitif tespit şansı on milyonda birden azdır.

Yıldızın gözlemsel komplikasyonları, yörüngedeki gezegenlerin önemsiz değil, ek olduğunu gösterme eğilimindedir. Bu gezegenin keşfinde mümkün olduğu kadar başka bir süper Dünya kaydedildi; varlığı Proxima Centauri b'nin yörüngesini istikrarsızlaştırmaz. 2019'da Proxima Centauri c olarak bilinen çok büyük bir süper Dünya keşfedildi - 1,5 AU uzaklıkta yörüngede, diğer gezegende önemli ölçüde çekilmek için çok uzak.

ESPRESSO verileri, 50 günden daha kısa periyotlarda 0,6 M üzerinde kütleye sahip ekstra refakatçileri içermez  . Potansiyel bir arkadaşı, Proxima Centauri d 0.29 de,  M , 5.15 gün etrafında bir yörüngeye sahip olduğu bulunmuştur. Varlığını doğrulamak ve yörünge özelliklerini belirlemek için daha fazla çalışma gerektirir.

Gelecek gözlemler

Çok Büyük Teleskop ve yıldız sistemi Alfa Centauri .

2016 itibariyle, MOST ve HATSouth fotometrisini birleştiren geçişler için kesin kanıtların olmaması, Proxima Centauri b'ye geçiş yapan bir gezegen olma şansını sadece yüzde 1,5 veriyor. Bu geçiş olaylarının olmaması, gezegeni daha fazla incelemek için muhtemelen alternatif yöntemlerin gerekli olacağı anlamına geliyor. Örneğin, görüntü Proksima'nın b mümkün olabilir ve birleştirerek, oksijen, su buharı ve metan işaretleri için herhangi bir atmosfer sonda ESPRESSO ve KÜRESİNİN ile VLT'nin . Benzer şekilde, yaklaşmakta olan James Webb Uzay Teleskobu , termal faz eğrisi gözlemleri yoluyla bir atmosferin varlığını tespit edebilir ve kısmen karakterize edebilir. Gelecekteki diğer teleskoplar ( Aşırı Büyük Teleskop , Dev Magellan Teleskobu ve Otuz Metre Teleskop gibi ) bulunan herhangi bir atmosferin bileşenlerini belirleme yeteneğine de sahip olabilir.

Proxima b keşif için önemliydi Starshot Cephe , bir kavram kanıtı için minyatür prob filosu göndermeye amaçlayan proje Alfa Centauri sisteminde. Proje, araştırma şirketi Breakthrough Initiatives tarafından yürütülüyor ve StarChips adlı , ışık hızının %20'sine kadar gidebilen , yaklaşık 20 yılda sisteme ulaşan ve bildirim ulaşan bir minyatür insansız uzay aracı filosu geliştirip fırlatmayı planlıyor. 4 yıldan biraz fazla bir süre sonra Dünya.

2069 Alpha Centauri görevi

2017 yılında, Breakthrough Initiatives ve European Southern Observatory (ESO), yakındaki yıldız sistemi Alpha Centauri'de yaşanabilir gezegenlerin aranmasını sağlamak ve uygulamak için bir işbirliğine girdi. Anlaşma visir (yükseltme için fon sağlama Cephe Girişimlerinizi içeren V LT ben mager ve S orta için pectrometer ben nfra r ESO'nun üzerinde enstrüman ed) Çok Büyük Teleskop Şili (VLT).

diyagramlar

Videolar

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar

Koordinatlar : Gökyüzü haritası 14 sa 29 m 42.9487 s , −62° 40′ 46.141″