Vítejte v LHS 1140b: Super-Země v Obytné zóně

Průzkum exoplanetu MEarth nabídl skalní super-Zemi, která prochází svou hostitelskou hvězdou jen 41 světelných let od Země.

Umělecký dojem exoplanety LHS 1140 obíhající po červeném trpasličí hvězdě vzdálené 41 světelných let.
ESO / SpaceEngine.org

V poslední době dostáváme naše první dobré charakteristiky pozemských exoplanet. Nejprve se objevily zprávy o možné planetě kolem nejbližší hvězdy našeho Slunce, Proxima Centauri. Poté jsme prozkoumali mini-solární systém TRAPPIST-1 vzdálený pouhých 39 světelných let. Nyní vědci z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku dnes oznámili objev možného super-Země obíhajícího hvězdu M- trpaslíka vzdáleného pouhých 41 světelných let. Objev byl publikován v Přírodě 20. dubna.

LHS 1140b je vzrušující nález. Jeho chladný červený hostitel, LHS 1140, obsahuje pouze 15% hmotnosti našeho Slunce a je starý nejméně 5 miliard let. Planeta prochází před svou hvězdou jednou za 25 dní, jak je vidět ze Země. Jason Dittmann (Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku) a tým kombinovali údaje o objevech z projektu MEarth s měřeními radiální rychlosti z průzkumu HARPS (High Accuracy Radial Valocity Planet Searcher).

Následná pozorování s vysokým rozlišením umožnila vědcům vypočítat orbitální parametry a fyzikální vlastnosti planety s vysokou mírou přesnosti: Super-Země, která obsahuje 4, 8 až 8, 5násobek hmotnosti Země, obíhá pouhých 0, 09 astronomických jednotek od svého primárního (téměř čtvrtina) průměrné vzdálenosti mezi Sluncem a Merkurem). Planeta se rozprostírá kolem 1, 4 Země. Spojte jeho hmotnost a poloměr a vypočítejte neuvěřitelně hustou planetu mezi 9, 1 a 15, 9 g / cm 3 - více než dvojnásobek průměrné hustoty Země!

Přestože červení trpaslíci jsou často bouřlivé světlice - stávka proti životu na jakémkoli obíhajícím světě - jsou z hlediska energetického výkonu také dlouhověcí a mizerně. Očekává se, že tyto chladné hvězdy budou svítit biliony let, déle, než je současný věk vesmíru. To je plus v tom, že poskytuje dostatek času na to, aby motor evoluce fungoval.

A LHS 1140 se může ukázat jako zvláštní ve srovnání se systémem TRAPPIST-1, který má také červenou trpasličí hvězdu, tvrdí Dittmann. TRAPPIST-1 se otáčí rychle, přibližně jednou za tři dny, a tato rotace pohání hvězdnou aktivitu na vysokých energiích vlnových délek, které mohou dešikovat planety a zničit život. LHS 1140 se naproti tomu jeví jako neaktivní. „V našich letech sledování nevidíme žádné světlice, “ říká Dittmann. To je asi nepřekvapivé, vzhledem k tomu, že doba rotace hvězdy je 130 dní. Zatímco červené trpasličí hvězdy byly již dlouho zhoubné kvůli své nehostinnosti, klidná LHS 1140 se může ukázat jako výjimka z pravidla.

Čtrnáctá velikost hvězdy se nachází v pravém vzestupu 00 h 45 m, sklon -15 ° 14 'v souhvězdí Cetus velryba.

Poloha LHS 1140 na obloze.
Stellarium

Skenování červených trpaslíků na Rocky světy

Projekt MEarth (označovaný jako „mirth“) je navržen tak, aby lovil planety Země kolem blízkých hvězd M- trpaslíků („M“ v „MEarth“). Průzkum exoplanetu MEarth byl zahájen v roce 2014 a skládá se ze dvou polí osmi 16-palcových dalekohledů (každý o velikosti velkého amatérského dalekohledu). Jedna skupina se nachází na jižní polokouli, na meziamerické observatoři Cerro Tolodo v Chile a druhá na observatoři Whipple Fred Lawrence jižně od Tucsonu v Arizoně. Projekt MEarth využívá tato průhledná pozorování k hledání exoplanet, které prochází blízkými hvězdami M, což je podle jasných poklesů jasu zaznamenáno, když planeta prochází před hostitelskou hvězdou. MEarth dosud objevil tři exoplanety (další dva byly GJ 1214b a GJ 1132b).

Pole MEarth-1 se nachází v Chile.
Johnathan Irwin

Všechny tři planety MEarth jsou super-Země. Ale to, jak vypadá super-Země, je stále dohadem. V naší vlastní sluneční soustavě dominuje Země pozemským světům; vzdálené ledové giganty, Uran a Neptun, jsou další ve velikosti. Zdá se však, že planety mezi Zemí a Neptunem ovládají galaxii. Vědci stále fretují, zda jsou tyto planety skalnaté jako Země nebo plynné jako Neptun.

LHS 1140b přijímá zhruba polovinu energie své Slunce, jako Země od našeho Slunce. Takže i když je určitě dost masivní na to, aby si zachovalo atmosféru a možná i tekutou vodu na svém povrchu, přicházejí všechna tvrzení „podobná Zemi“ (oproti jednodušší „velikosti Země“) s připravenou námitkou: zdá se, že přicházejí pozemské planety více typů, než si dosud uvědomujeme. Z dálky se dokonce objeví Venuše „podobná Zemi“, ale vsadil bych se na mezihvězdnou archu zamířenou tam.

Blízké světy, jako je LHS 1140b, přesto vytvářejí velké potenciální cíle pro budoucí mise, jako je James Webb Space Telescope (JWST) a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), které se začnou příští rok.

Dále: získejte spektrum LHS 1140b a podívejte se, jaký druh atmosféry má - a zda jeho atmosféra obsahuje podpisy biologické aktivity.

„LHS 1140b je nejlepším pozemním exoplanetem pro následné studie, “ říká Elisabeth Newtonová (MIT). „Proxima b nepřestupuje svou hostitelskou hvězdou, což znamená, že nemůžeme použít JWST ke studiu její atmosféry. Hvězda TRAPPIST-1 je mnohem slabší hvězdou, což znamená, že měření hmotnosti planet prostřednictvím radiální rychlosti je extrémně náročný."

Poznáváme naše vlastní exoplanetové sousedství a odvážně objevujeme nové světy, jako je LHS 1140b.