GJ 1214 b

GJ 1214 b
Ilustracja
Artystyczna wizja tranzytu GJ 1214 b przed tarczą gwiazdy.
OdkrywcaDavid Charbonneau i in.
Data odkrycia16 grudnia 2009
Charakterystyka orbity (J2000)
Półoś wielka0,01411 ± 0,00032[1] au
Mimośród0,27 +0−0,27[1]
Okres orbitalny1,580404497 ± 3×10−8[1]
Czas tranzytu2 454 966,52513 ± 2×10−5 JD
Nachylenie orbity88,17° ± 0,54°
Charakterystyka fizyczna
Masa0,02032 ± 0,0031[1] MJ
6,46 ± 0,99 M⊕
Promień0,245 ± 0,0054 RJ
2,688 ± 0,059 R⊕
Gęstość1870 ± 400 kg/m³
Temperatura powierzchni393–555 K

GJ 1214 b – planeta pozasłoneczna typu superziemia, krążąca wokół gwiazdy GJ 1214 znajdującej się w gwiazdozbiorze Wężownika w odległości 13 parseków (40 ly) od Ziemi. Została odkryta w 2009 roku przez naukowców w Projekcie MEarth. Jej masa szacowana jest na 5,5-7,2 M⊕, ma ona średnicę ok. 2,7 raza większą niż Ziemia[2]. W znacznej części składa się z wody[3] oraz prawdopodobnie wodoru[4]. GJ 1214 b jest uważana za najlepszą kandydatkę na planetę oceaniczną.

Odkrycie

Planeta została odkryta metodą tranzytową, kiedy przechodząc przed tarczą gwiazdy (z punktu widzenia Ziemi) zaćmiła ją nieco. Jej masa została wyznaczona dzięki obserwacji zmiany spektrogramu gwiazdy GJ 1214 w wyniku efektu Dopplera, wywołanego zmianą prędkości radialnej gwiazdy wskutek przyciągania planety[5].

Budowa planety

Porównanie wielkości Ziemi, GJ 1214 b i Neptuna.

Gęstość tej planety to około 2 g/cm3 co sugeruje, że składa się ona ze znacznie większej ilości wody (gęstość 1 g/cm3) niż Ziemia (gęstość 5,5 g/cm3). Budową wewnętrzną planeta zapewne znacznie różni się od Ziemi. Przy wysokich temperaturach i wysokim ciśnieniu woda może występować tam w formach niespotykanych na Ziemi (tzw. „gorącego lodu”, wysokociśnieniowej odmiany polimorficznej lodu czy też w stanie nadkrytycznym, bez granicy faz między cieczą a gazem)[3].

Modele budowy planet o tej średnicy sugerowały dwa warianty budowy wewnętrznej. Przy założeniu, że planeta posiada pierwotną otoczkę wodorowo-helową jak Neptun, woda może stanowić ok. 75% jej masy. Atmosfera takiej planety może mieć grubość nawet 200 km[6] i składać się z pary wodnej lub wodoru z dużymi obłokami pary wodnej[7][8]. Jeżeli atmosferę GJ 1214 b tworzyłaby tylko para, woda może stanowić nawet 88% masy planety[9]. Pod atmosferą z kolei może znajdować się ocean o głębokości dziesiątek lub nawet setek kilometrów[10].

Atmosfera

W grudniu 2010 istnienie wody w atmosferze planety zostało potwierdzone obserwacyjnie[7][11][12]. Planeta ta prawdopodobnie powstała dalej od gwiazdy niż znajduje się obecnie i dopiero później przeniosła się na obecną, bliższą orbitę. Obserwacje światła przechodzącego przez atmosferę planety, wykonane przy użyciu Teleskopu Hubble'a, ujawniły, że spektrum atmosfery w szerokim zakresie fal jest płaskie. Do uzyskanych danych obserwacyjnych najlepiej pasuje model atmosfery złożonej z substancji o dużej masie cząsteczkowej, najprawdopodobniej pary wodnej[3]. Badacze zaznaczają, że żaden z modeli nie wyjaśniał wyników pomiarów w pełni, ale za najbardziej prawdopodobny uznają atmosferę zawierającą ponad 50% pary wodnej[13].

Przypisy

  1. ↑ a b c d GJ 1214 b w serwisie The Extrasolar Planets Encyclopaedia (ang.)
  2. ↑ P. Kundurthy, E. Agol: APOSTLE Observations of GJ 1214b: System Parameters and Evidence for Stellar Activity. 2010-12-06. [dostęp 2012-02-01].
  3. ↑ a b c Hubble Reveals a New Class of Extrasolar Planet. ScienceDaily, 2012-02-21. [dostęp 2012-02-22].
  4. ↑ Johanna K. Teske, Jake D. Turner, Matthias Mueller, Caitlin A. Griffith: Optical Observations of the Transiting Exoplanet GJ 1214b (ang.). arxiv.org, luty 2013. [dostęp 2013-02-26].
  5. ↑ A super-Earth transiting a nearby low-mass star (ang.). [dostęp 2010-12-01].
  6. ↑ Neue Supererde mit mächtiger Atmosphäre entdeckt. [dostęp 2011-07-05].
  7. ↑ a b Po raz pierwszy zbadano atmosferę superziemi (pol.). 2010-12-01. [dostęp 2019-09-04].
  8. ↑ Atmosphäre einer Supererde untersucht. [dostęp 2011-07-05].
  9. ↑ L.A. Rogers, S. Seager. Three Possible Origins for the Gas Layer on GJ 1214b. „The Astrophysical Journal”, 2009-12-16. 
  10. ↑ Quora - Możliwość istnienia życia na GJ 1214b
  11. ↑ Super-Earth Has an Atmosphere, but Is It Steamy or Gassy?. Science Daily, 2010-12-01. [dostęp 2010-12-01].
  12. ↑ Water world found in deep space?. [dostęp 2010-12-01].
  13. ↑ Zachory K. Berta, David Charbonneau, Jean-Michel Désert, Eliza Miller-Ricci Kempton i inni. The Flat Transmission Spectrum of the Super-Earth GJ1214b from Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope. „Astrophysical Journal”. [dostęp 2012-02-22]. 

Linki zewnętrzne

Media użyte na tej stronie

GJ1214b (Artist’s impression).jpg
Autor: ESO/L. Calçada, Licencja: CC BY 4.0
This artist’s impression shows how the newly discovered super-Earth surrounding the nearby star GJ1214 may look. Discovered by the MEarth project and investigated further by the HARPS spectrograph on ESO’s 3.6-metre telescope at La Silla, GJ1214b is the second super-Earth exoplanet for which astronomers have determined the mass and radius, giving vital clues about its structure. It is also the first super-Earth around which an atmosphere has been found. The exoplanet, orbiting a small star only 40 light-years away from us, thus opens dramatic new perspectives in the quest for habitable worlds. The planet, GJ1214b, has a mass about six times that of Earth and its interior is likely mostly made of water ice. It appears to be rather hot and surrounded by a thick atmosphere, which makes it inhospitable for life as we know it on Earth.
Exoplanet Comparison GJ 1214 b.png
Autor: Aldaron, a.k.a. Aldaron, Licencja: CC BY-SA 3.0
Comparison of best-fit size of the exoplanet GJ 1214 b with the Solar System planets Earth and Neptune, as reported in the Open Exoplanet Catalogue[1] as of 2015-11-14.
  1. ↑ Open Exoplanet Catalogue (2015-11-14). Retrieved on 2015-11-14.