55 Raka e

55 Raka e
exoplaneta

55 Raka e imaginado por un artista
estrella madre
Estrella 55 Cáncer A
Constelación Cangrejo de río
ascensión recta ( a ) 08 h  52 min  35,8 s
declinación ( δ ) +28° 19′ 51″
Magnitud aparente ( mV ) _ 5.95
Distancia 40,3 ± 0,4  St. años
(12,3 ± 0,1  pc )
clase espectral G8V
metalicidad ([Fe/H]) 0.29
Años 7,4–8,7  Ga
Elementos orbitales
eje mayor ( un ) 0,01560 ± 0,00011 [1] a. mi.
pericentro ( q ) 0.0129 a. mi.
apocentro ( Q ) 0,0183 u.a. mi.
Excentricidad ( mi ) 0,17 ± 0,04 [1]
Periodo orbital ( P ) 0,7365449 (± 0,000005) [1] d.
Estado animico ( yo ) 83,4 ± 1,7°
argumento periapsis ( ω ) 181±2 [1] °
tiempo de periapsis ( T0 ) _ 2.449.999,83643 ± 0,0001 [2] JD
Semiamplitud del haz( K )
velocidad de la estrella		 6,2 ± 0,2 [1] m/s
características físicas
Peso ( m ) 0,027 ± 0,001 M J (8,63 ± 0,35 [3] M ⊕ )
Radio( r ) 0,179 ± 0,013 RJ ( 2,00 ± 0,14 [3 ] R ⊕ )
Densidad ( ρ ) 4,5-5,9 [4] [3 ] g / cm3
La temperatura ( T ) 5373 ± 9.7K
Información de apertura
fecha de apertura 30 de agosto de 2004
Descubridor(es) MacArthur et al.
Método de detección espectroscopia Doppler
Ubicación del descubrimiento texas , estados unidos
estado de apertura Publicado
Otras designaciones
55 Cancri Ae, HD 75732 e
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55 Cancer e o Janssen [5]  es un exoplaneta ( súper-Tierra ) ubicado en el sistema planetario de la estrella similar al sol 55 Cancer A en el sistema binario 55 Cancer (HD 75732). Fue descubierto en 2004 por astrofísicos estadounidenses utilizando el método de espectroscopia Doppler, y en 2011, utilizando el telescopio orbital canadiense MOST , se descubrieron los tránsitos del planeta 55 Cancer e a través del disco de la estrella. El período de revolución alrededor de la estrella es de 17 horas y 41 minutos [6] [7] , el semieje mayor de la órbita es 0,0157 AU. , excentricidad orbital ~0,06 [8] . La masa del planeta, obtenida midiendo las velocidades radiales de la estrella madre, resultó ser de 8,63 ± 0,35 masas terrestres .

En febrero de 2016, se anunció que el telescopio espacial Hubble había detectado hidrógeno y helio , la primera vez que se exploraba con éxito la atmósfera de una supertierra [9] .

Título

En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional inició el proceso de asignación de nombres propios a los exoplanetas y sus estrellas madre [10] . El proceso incluyó nominaciones públicas y votaciones para nuevos nombres [10] . En diciembre de 2015, la IAU anunció que el nombre de Janssen para 55 Cancer e fue el ganador [11] . El nombre del ganador fue presentado por la Real Asociación Holandesa de Meteorología y Astronomía. Conmemora al fabricante de gafas e inventor del telescopio Zacharias Janssen [11] .

Descubrimiento

Como la mayoría de los exoplanetas descubiertos antes del Telescopio Espacial Kepler , 55 Cancer e fue detectado por cambios en la velocidad radial de la estrella . Esto se logró realizando mediciones sensibles del espectro Doppler de 55 Cancer A. Cuando se descubrió el planeta, se sabía que otros tres planetas orbitaban alrededor de la estrella. Después de tener en cuenta estos planetas, la señal permaneció durante aproximadamente 2,8 días, lo que puede explicarse por un planeta con una masa de al menos 8 masas terrestres en una órbita muy cercana [12] . Las mismas medidas se utilizaron para confirmar la existencia del planeta indeterminado 55 Cáncer c . 55 Cáncer e fue uno de los primeros exoplanetas descubiertos con una masa comparable a la de Neptuno . Se anunció simultáneamente con el próximo Neptuno caliente , Gliese 436 b , que orbita alrededor de la enana roja Gliese 436 .

Tránsito

El 27 de abril de 2011, se anunció un tránsito planetario basado en un monitoreo fotométrico casi continuo de dos semanas realizado por el telescopio espacial MOST [13] . Los tránsitos ocurren con un período (0,74 días) y una fase que fue predicha por Dawson y Fabriki [13] . Este es uno de los pocos tránsitos planetarios que se han confirmado alrededor de una estrella conocida y ha permitido estudiar la composición del planeta [13] .

En noviembre de 2017, el pequeño telescopio espacial ASTERIA (Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics) de la clase CubeSat , lanzado a la órbita terrestre desde la Estación Espacial Internacional, registró el tránsito del planeta 55 Cancer e, atenuando la luz de la estrella madre en un 0,04 % [14 ] [15] [16] .

Órbita y masa

El método de velocidad radial utilizado para detectar 55 Cancer e da una masa mínima de 7,8 masas terrestres [17] , o el 48% de la masa de Neptuno. El tránsito muestra que la pendiente es de unos 83,4 ± 1,7°, por lo que la masa real está cerca del mínimo.

Es muy probable que el planeta esté en bloqueo de marea , lo que significa un lado diurno permanente y un lado nocturno permanente [17] .

Investigación

Se realizaron estudios más detallados del planeta al observar su tránsito (paso por el disco de una estrella). Las observaciones con la ayuda del microsatélite canadiense MOST permitieron a los científicos establecer que durante el paso del planeta más allá de la estrella, la luminosidad de esta última disminuye en un 0,02%. Estos datos fueron suficientes para calcular el diámetro del planeta, que era aproximadamente 2,00 ± 0,14 del diámetro de la Tierra [18] .

Los datos obtenidos durante el tránsito por el telescopio espacial infrarrojo Spitzer dan el radio de la "súper-Tierra" - 2,193 ± 0,14 Tierra, lo que coincide con los datos obtenidos del MOST [19] .

En 2014, astrónomos del Telescopio Óptico del Norte de 2,5 metros , ubicado en la isla española de Palma, lograron registrar el paso de la supertierra 55 Cáncer e frente a la estrella 55 Cáncer A , oscureciéndola un 0,05% durante casi dos horas [20] .

Características

Según los datos combinados obtenidos por los telescopios espaciales MOST y Spitzer , el radio del planeta es 2,17 ± 0,10 del radio de la Tierra [21] . La masa corregida del planeta es igual a 8,37 ± 0,38 de la masa de la Tierra, lo que conduce a una densidad media inferior a la de la Tierra - 4,5 g/cm³ [4] .

Inicialmente, se creía que tal radio y masa indican que el planeta tiene una poderosa atmósfera de hidrógeno y helio , o que hay una capa de agua [22] .

Otros estudios han demostrado que el planeta siempre tiene un lado mirando hacia su estrella madre, mientras que el otro lado siempre está en la sombra . El lado del planeta que mira hacia la estrella se calienta a +2400 °C, lo que representa un océano continuo de lava, en el lado nocturno la temperatura es de +1100 °C [23] . Un análisis de los datos del telescopio infrarrojo Spitzer mostró que no hay puntos particularmente brillantes en el mapa de calor de 55 Cancer e, lo que significa que su superficie no está derretida y no hay "lagos de lava", pero hay un poderoso atmósfera. El lado oscuro de 55 Cancer e resultó ser sólo 900° más frío que el lado "soleado" [24] [25] .

En estudios de 2012 [4] , se asumió que 55 Cancer e contiene una gran proporción de carbono en su composición , que en sus profundidades forma gruesas capas de diversas modificaciones, por ejemplo, grafito y diamante [26] . Al mismo tiempo, hay muy poca agua en la composición del planeta. Sin embargo, el trabajo de 2013 [27] [28] da estimaciones más modestas del contenido de carbono en el planeta.

Vulcanismo

Las grandes diferencias en la temperatura de la superficie en 55 Cancer e se han atribuido a una posible actividad volcánica , liberando grandes nubes de polvo que cubren el planeta y bloquean las emisiones térmicas [29] [30] .

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Dawson; Fabrycky et al. Planetas de velocidad radial sin alias. Un nuevo período corto para Super-Earth 55 Cnc e  (inglés)  // The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2010. - 21 de mayo ( vol. 722 ). - Pág. 937-953 . -doi : 10.1088 / 0004-637X/722/1/937 . - . -arXiv : 1005.4050 . _
  2. ↑ Fischer, D. A. et al. Cinco planetas orbitando 55 Cancri   // Astrofísica . - Springer , 2007. - 23 de diciembre ( vol. 675 ). - Pág. 790-801 . -doi : 10.1086/ 525512 . - . -arXiv : 0712.3917 . _
  3. ↑ 1 2 3 Winn, JN et al. Una supertierra en tránsito por una estrella a  simple vista // Astronomía y astrofísica  . - EDP Ciencias , 2008. - doi : 10.1088/2041-8205/737/1/L18 . - . -arXiv : 1104.5230 . _
  4. ↑ 1 2 3 Nikku Madhusudhan (Universidad de Yale), Kanani KM Lee (Universidad de Yale), Olivier Mousis (CNRS, Francia). Un posible interior rico en carbono en Super-Earth 55 Cancri e  . Astrofísica (9 de octubre de 2012). Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2015.
  5. ↑ Publicación de los resultados finales de la votación pública de NameExoWorlds  . UAI (15 de diciembre de 2015). Consultado el 1 de agosto de 2016. Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2017.
  6. ↑ Spitzer detecta una supertierra humeante que eclipsa su  estrella . NASA (26 de septiembre de 2011). Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2013.
  7. ↑ Joshua N. Winn, Jaymie M. Matthews, Rebekah I. Dawson, Daniel Fabrycky, Matthew J. Holman, Thomas Kallinger, Rainer Kuschnig, Dimitar Sasselov, Diana Dragomir, David B. Guenther, Anthony FJ Moffat, Jason F. Rowe, Slavek Rucinski, Werner W. Weiss. Una supertierra en tránsito por una estrella a simple vista  . Astrofísica (27 de abril de 2011). Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 4 de junio de 2014.
  8. ↑ Planeta 55 CNC e . Enciclopedia de planetas extrasolares. Fecha de acceso: 8 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 22 de noviembre de 2012.
  9. ↑ Primera detección de atmósfera  superterrestre (ing.)  (enlace no disponible) . phys.org. Consultado el 10 de septiembre de 2019. Archivado desde el original el 17 de julio de 2019.
  10. ↑ 1 2 NameExoWorlds: un concurso mundial de la IAU para nombrar exoplanetas y sus  estrellas anfitrionas . IAU . Consultado el 22 de agosto de 2019. Archivado desde el original el 21 de junio de 2019.
  11. ↑ 1 2 Publicación de los resultados finales de la votación pública de NameExoWorlds  . IAU . Consultado el 22 de agosto de 2019. Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2017.
  12. ↑ Thomas E. Harrison, Stephane Udry, Diedre Queloz, Michel Mayor, Dominique Naef. Detección de un planeta con la masa de NEPTUNO en el sistema $\rho^{1}$ Cancri utilizando el  Telescopio Hobby-Eberly . - 2004-08-31. -doi : 10.1086/ 425561 .
  13. ↑ 1 2 3 Joshua N. Winn, Jaymie M. Matthews, Rebekah I. Dawson, Daniel Fabrycky, Matthew J. Holman. UNA SUPER-TIERRA EN TRÁNSITO POR UNA ESTRELLA A OJO DESNUDO  //  The Astrophysical Journal . - Publicación IOP , 2011-7. — vol. 737 , edición. 1 . — P.L18 . — ISSN 2041-8205 . -doi : 10.1088 / 2041-8205/737/1/L18 .
  14. ↑ Demostración de fotometría de alta precisión con un CubeSat: observaciones de ASTERIA de 55 Cancri e Archivado el 3 de junio de 2020 en Wayback Machine , el 28 de mayo de 2020
  15. ↑ La misión JPL rompe el récord del satélite más pequeño para detectar un exoplaneta Archivado el 3 de junio de 2020 en Wayback Machine , 2 de junio de 2020
  16. ↑ CubeSat ASTERIA ha descubierto un planeta fuera de nuestro sistema solar . Consultado el 6 de junio de 2020. Archivado desde el original el 6 de junio de 2020.
  17. ↑ 1 2 Súper Tierra rezumante : imágenes del planeta alienígena 55 Cancri e  . espacio.com. Consultado el 22 de agosto de 2019. Archivado desde el original el 17 de julio de 2019.
  18. ↑ Los astrónomos han aclarado alguna información sobre el exoplaneta más cercano a nosotros (enlace inaccesible) . CyberSecurity.ru (4 de mayo de 2011). Fecha de acceso: 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 2 de mayo de 2013. 
  19. ↑ Kaspar von Braun, Tabetha S. Boyajian, Theo A. ten Brummelaar, Stephen R. Kane, Gerard T. van Belle, David R. Ciardi, Sean N. Raymond, Mercedes Lopez-Morales, Harold A. McAlister, Gail Schaefer, Stephen T. Ridgway, Laszlo Sturmann, Judit Sturmann, Russel White, Nils H. Turner, Chris Farrington, PJ Goldfinger. 55 Cancri: parámetros astrofísicos estelares, un planeta en la zona habitable e implicaciones para el radio de una supertierra en tránsito  . Astrofísica (6 de junio de 2011). Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2015.
  20. ↑ Con la ayuda de un telescopio en la Tierra, se registró el paso de una súper-Tierra frente a una estrella . Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 4 de junio de 2019.
  21. ↑ Astrónomos descubren 'planeta océano' . RIA Novosti (28 de octubre de 2011). – “El planeta descubierto por los astrónomos en 2004 cerca de una de las estrellas de la constelación de Cáncer puede resultar ser un verdadero “planeta-océano”: la proporción de la masa de agua en él es mil veces mayor que en la Tierra, pero el agua allí se encuentra en un estado supercrítico, promedio entre gas y líquido". Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2013.
  22. ↑ Mundo acuático gigante descubierto cerca de la estrella 55 Cáncer . Cosmos-Journal (26 de octubre de 2011). Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2016.
  23. ↑ Mapa de exoplaneta rocoso que revela un mundo de lava, 2016. . Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 31 de mayo de 2019.
  24. ↑ Lava o no, es probable que el exoplaneta 55 Cancri e tenga atmósfera (enlace no disponible) . Consultado el 19 de noviembre de 2017. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2017.   16 de noviembre de 2017
  25. ↑ 'Planeta de diamantes' en la constelación de Cáncer tiene una atmósfera, dicen los científicos . Fecha de acceso: 19 de noviembre de 2017. Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2017.
  26. ↑ La Súper-Tierra en la constelación de Cáncer puede ser un diamante gigante . RIA Novosti (11 de octubre de 2012). “Un gran exoplaneta rocoso que orbita la estrella 55 Cnc en la constelación de Cáncer, a 40 años luz de la Tierra, puede no ser una 'súper Tierra' de agua sino un diamante gigante, dicen los astrónomos en un artículo publicado en Astrophysical Journal Letters. ” Consultado el 1 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 30 de agosto de 2013.
  27. ↑ Abundancia de carbono y oxígeno en anfitriones de exoplanetas ricos en metales fríos: un estudio de caso de la relación C/O de 55 Cancri . Consultado el 21 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 18 de febrero de 2020.
  28. ↑ 55 Cancri e: Super-Hot Super-Earth . Consultado el 21 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 4 de mayo de 2020.
  29. ↑ Los astrónomos pueden haber encontrado volcanes a 40 años luz de la Tierra (enlace no disponible) . Noticias de National Geographic (6 de mayo de 2015). Consultado el 22 de agosto de 2019. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2019. 
  30. ↑ Brice-Olivier Demory, Michael Gillon, Nikku Madhusudhan, Didier Queloz. Variabilidad en la supertierra 55 Cnc e  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  . — Prensa de la Universidad de Oxford , 2016-01-01. — vol. 455 . - Pág. 2018-2027 . — ISSN 0035-8711 . -doi : 10.1093 / mnras/stv2239 . Archivado desde el original el 22 de agosto de 2019.

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