Szuper föld

A szuperföld (vagy szuperföld ) olyan bolygók osztálya , amelyek tömege meghaladja a Föld tömegét , de kisebb, mint a Neptunusz tömege [3] .

Az ilyen típusú bolygókat viszonylag nemrég fedezték fel más csillagok körül. A szuperföldek tömege viszonylag kicsi, és Doppler-spektroszkópiával nehezen észlelhetők .

Definíció

A szuperföldek meghatározása alapvetően a bolygó tömegén alapul. A kifejezés nem jelent semmilyen konkrét jellemzőt, mint például a felszíni hőmérséklet, összetétel, pályaparaméterek, lakhatóság vagy bizonyos ökoszisztémák jelenléte. A szuperföldek és a gázóriások közötti határ homályos, és a becslések szerint körülbelül 10 Földtömeg [4] [5] [6] (az Uránusz tömegének körülbelül 69%-a , amely a Naprendszer legkisebb tömegű óriásbolygója ).

Egy ilyen bolygó tömegének alsó határára a források különböző értékeket adnak meg: 1 [4] vagy 1,9 [6] és 5 [5] Földtömeg között. A népszerű tudományos publikációk más értékeket adnak [7] [8] [9] . A "szuperföld" kifejezést olyan bolygókra is használják, amelyek nagyobbak a földi bolygóknál (legfeljebb 1,2 földsugár ), de kisebbek a mini-Neptunusznál (2-4 földsugár) [10] [11] . Ezt a definíciót használja a Kepler űrteleszkóp csapata [12] . Feltételezik, hogy az ilyen bolygók főként kőzetekből állnak, és viszonylag vékony a légkörük [3] .

Egyes szerzők azt javasolják, hogy csak a Földhöz hasonló, jelentős atmoszférával nem rendelkező bolygókat tekintsenek szuperföldnek, vagy olyan bolygókat, amelyeknek nemcsak légkörük van, hanem szilárd felszínük vagy óceánjuk is van, ahol világos határvonal van a felszíni folyadék és az atmoszféra között (amit az óriás). a Naprendszer bolygói nem rendelkeznek) [13] . A 10 Földtömegnél nagyobb tömegű bolygókat, a szilikátok, jég vagy gáz domináns összetételétől függően, nagy tömegű szilárd bolygóknak [14] , megaföldeknek [15] [16] vagy gázóriásoknak [17] nevezik .

Szuperföldek kialakulása

Szuperföldeket túlnyomórészt kis tömegű – 1 M ʘ -nél kisebb tömegű – csillagokban találtak , amelyek a narancssárga és a vörös törpékhez kapcsolódnak . A csillagok tömege főként 0,31 és 0,84 Mʘ között mozgott [ 18] . Az összes felfedezett szuperföld a fémektől megfogyatkozott csillagok pályáján áll [18] .

Jelenleg azonban ez az információ elavult, különösen a Kepler űrteleszkóp után , amely 2009 és 2018 között működött: szuperföldeket találtak különböző tömegű és fémességű csillagokban.

Szuperföldek és modellek a bolygórendszerek evolúciójához

A bolygókeletkezés hagyományos modellje azt feltételezi, hogy a bolygók egy gáz- és porkorongban képződnek egy fiatal csillag körül, miközben a korong részecskéi a bolygóembriókon – planetezimálokon – gyűlnek össze . A korong belső részén, ahol a hőmérséklet meglehetősen magas, és nincs sok jégrészecske, földi bolygók képződnek. Feltételezték, hogy méreteik nem haladhatják meg jelentősen a Föld méreteit. Feltételezték, hogy nagy bolygók csak a jégrészecskékben gazdag korong külső részén alakulhatnak ki. Azt is feltételezték, hogy a bolygók pályája elég stabil ahhoz, hogy megközelítőleg ugyanabban a tartományban maradjanak, ahol kialakultak [3] .

A szuperföldek felfedezése azonban arra kényszerítette a csillagászokat, hogy finomítsák a bolygófejlődés általánosan elfogadott modelljeit. Finomításokat javasolnak a nagyobb bolygók lehetséges kialakulásának magyarázatára a protoplanetáris korong pályájuknak megfelelő régiójában, valamint modelleket javasolnak a bolygók vándorlására a korong külső részéből a belső felé. Az ilyen vándorlás lehetséges mechanizmusaiként vagy a bolygó kölcsönhatását javasolják a protoplanetáris korong anyagával (ebben az esetben a migrációnak több millió éven belül kell megtörténnie, mielőtt a korong szétoszlik), vagy a gravitációs kölcsönhatást más kialakult bolygókkal, amelyek több száz millió év után következnek be [3] .

Az első lehetőség mellett a Kepler-teleszkóp egy forró Neptunusz felfedezése egy körülbelül 10 millió évvel ezelőtt keletkezett csillag mellett tanúskodik. Tekintettel arra a tényre, hogy a felfedezett bolygók között gyakorlatilag nincs olyan, amelynek sugara 2-10 földsugár, keringési ideje pedig 4 napnál rövidebb, a tudósok azt sugallják, hogy a szuperföldek minineptunuszként kezdik életüket, amelyek a belső részükre vándorolnak. a bolygórendszerből, ahol a sugárzási csillagok légkörük nagy részét elfújják, és csak egy sziklás mag marad [3] .

Mély pályán lévő szuperföldek számának korlátozása

A Smithsonian Astrophysical Observatory és a Utah Egyetem tudósai szimulációkat futtattak, és azt találták, hogy 1-10 szuperföld keletkezhet egy 1 M -es csillagban. A szuperföld ebben a modellben legfeljebb 50 M ⊕ maximális tömegű bolygókat jelent [19] . A modellezés szerint egy gravitációsan instabil gyűrűben, amelynek tömege M≥15 M ⊕ ≈1 cm méretű szilárd testek és 1-10 nagy test ≈100 km méretű, szuper-Föld jön létre 250 AU távolságra . 100-200 millió év, 750 AU távolságban .e a képződési folyamat tovább tart, 1-2 milliárd évig. Ha a nagy testek száma nagy, akkor a testek ütközésének kaszkádja indul meg a gyűrűben, megakadályozva a szuperföldek növekedését a csillagrendszer élettartama alatt. Ha a kis gyűrűs testek sűrűsége kicsi, akkor akárhány nagy test esetén sem 10 milliárd év alatt keletkeznek szuperföldek [20] .

Lehetséges szuperföldek a Naprendszerben

Szuperföldeket találtak minden harmadik, a Kepler-teleszkóp által felfedezett bolygórendszerben, ami arra készteti a tudósokat, hogy találgassanak a Naprendszerben való hiányuk okairól. Az egyik verzió szerint a szuperföldek hiánya a Jupiternek a protoplanetáris korong belső részébe, majd a jelenlegi pályájára való visszavándorlásával függ össze. Az ilyen vándorlás során a kialakuló szuperföldeket a Nap elnyelte, a protoplanetáris korong maradványaiból pedig a földi csoport kisebb bolygói jöttek létre [3] .

Vannak olyan, de még nem általánosan elfogadott hipotézisek a szuperföldek létezéséről a Naprendszer külső ( transzneptunuszos ) vidékein (az ún. Kilencedik bolygó és az X bolygó más változatai ) [3] .

Fizikai jellemzők

A szuperföldek egy része valószínűleg földi bolygó – a Naprendszer sziklás bolygóihoz hasonlóan sziklás kőzetekből állnak, amelyek a bolygó vasmagját borítják. A csillagtól távolabb kialakult bolygók is jelentős mennyiségű vízjeget tartalmazhatnak, akárcsak a Naprendszer gázóriásainak jeges holdjai, valamint metán, hidrogén és hélium, valamint egyéb illékony anyagok. Ebben az esetben mini- Neptunuszról és bolygókról-óceánokról (óceánjárókról) beszélünk. A csillagukra való vándorlás eredményeként az ilyen bolygók meleg vagy forró mini-Neptunuszokká és óceánokká válhatnak.

Ez azonban nem az egyetlen lehetőség. Ha kevés oxigén van a csillag körüli protoplanetáris korongban, de sok a szén, akkor a kialakuló bolygók összetétele más lesz - szénbolygók keletkeznek. Az ilyen bolygókon valószínűleg vasmag van, amelyet szilícium-karbid köpeny vesz körül. Egy ilyen bolygó kérge grafitból állhat, amely bizonyos mélységben gyémánttá alakul, a felszínen pedig szén-monoxid, metán és egyéb szénhidrogének lehetnek jelen a körülményektől függően jég, folyadék vagy gáz formájában.

A sziklás szuperföldek felszínének állapota nagymértékben függ az általuk kapott csillagfény intenzitásától , de általában a szuperföldek lemeztektonikája erősebb, mint a Földön. A kutatók szerint a szuperföldek geológiailag aktívabbak lehetnek, és intenzívebb vulkanizmus várható rajtuk, mint a Földön . Aktívabb lemeztektonikát feltételeznek a vékonyabb litoszféra lemezek (relatív értelemben), amelyek nagyobb igénybevételnek ki vannak téve. Emiatt a szuper-Föld és a Föld méretének különbsége ellenére a szuper-Föld domborzatában a Föld domborzatától való jelentős eltérés nem várható. Az aktívabb lemeztektonika azt eredményezi, hogy a nagyon magas hegyek vagy a nagyon mély óceáni árkok nem jutnak idejük kialakulni, mivel a viszonylag gyakori endogén geológiai folyamatok erodálják őket. Más tanulmányok azonban azt mutatják, hogy egy ilyen hatalmas bolygó kérge elég merev lehet ahhoz, hogy lemeztektonika ne fejlődhessen ki. A tudósok úgy vélik továbbá, hogy az időjárás hasonló lehet a Földhöz, ha a szuperföld a lakható zónában van [21] .

John Armstrong ( Wieber Egyetem ) és Rene Geller ( Max Planck Naprendszerkutató Intézet ) szerint az ilyen bolygók megnövekedett felszíni gravitációja lehetővé teszi számukra, hogy sűrűbb légkört tartsanak fenn, ami lehetővé teszi a hő tárolását nagyobb távolságra a bolygótól. szülő sztár. Ezenkívül az ilyen bolygók hosszabb ideig megtartanák a belső hőt, lehetővé téve a forgó olvadt fémmag további létezését, amely mágneses teret hoz létre , valamint a vulkanizmust és a lemeztektonikát. Emellett az erősebb gravitáció ellaposítja a bolygó felszínét, ami azt eredményezi, hogy a legtöbbet sekély tengerek borítják kis szigetcsoportokkal. A tudósok szerint ez kedvezőbb feltételeket teremt az élet kialakulásához, mint a kisebb bolygókon [3] .

Szuperföldek és a Fermi-paradoxon

A sziklás szuperföldek valószínűleg jó jelöltek a földönkívüli élet létezésére. 2018. április közepén Michael Hippke német asztrofizikus, a Sonneberg Obszervatóriumban dolgozott egy hipotézist, amely szerint a szuperföldeken élő hipotetikus idegen civilizációk nem hagyhatják el bolygóikat a nagy gravitációs erő miatt.

Például Hippke felvette a Kepler-20b exobolygót . Mérete körülbelül 70%-kal nagyobb, mint a Föld, tömege pedig majdnem 10-szer nagyobb. Egy ilyen bolygón az 1. kozmikus sebesség körülbelül 2,41-szer nagyobb lesz, mint a Földön. Ebben az esetben ahhoz, hogy a Kepler-20b-ből mindössze egy tonnányi anyagot indítsunk az űrbe, a hordozórakétának körülbelül háromszor akkorának kell lennie, mint a Saturn-5 . Egy James Webb - hez hasonló teleszkóp (amely 6,2 tonna) pályára bocsátásához körülbelül 55 000 tonna hajtóanyagra lenne szükség. Végül körülbelül 400 ezer tonna üzemanyagra lesz szükség az Apollo 11 pályára állításához [22] . Így a vegyi rakétahajtóművek alkalmazása az ilyen nehéz bolygókon nem praktikus. Ugyanakkor az üzemanyag-fogyasztás mennyisége exponenciálisan növekszik az exobolygó tömegének növekedésével, így akár egy rakéta repüléséhez a bolygó teljes üzemanyagának jelentős hányadára lesz szükség.

Hippke biztos benne, hogy a Kepler-20b-nél is nagyobb tömegű bolygókon a vegyi rakétahajtóművek használatának elvileg semmi értelme. „Az ilyen civilizációknak nem lenne műholdas televíziójuk, holdprogramjuk vagy űrteleszkópjuk. Talán ez az oka annak, hogy a földlakók még nem tudták megtalálni más intelligens életek tevékenységének nyomait az Univerzumban ”- véli a tanulmány szerzője.

A tanulmányt az International Journal of Astrobiology című folyóiratban [23] [24] nyújtották be publikálásra .

Felfedezési előzmények

A csillagászok sokáig úgy vélték, hogy a Földhöz hasonló, jelentős légkör nélküli bolygók, amelyek tömege meghaladja a Földét, lehetetlenek, mivel a kialakulás során egy ilyen égitest gyorsan összegyűjti a sűrű hidrogén- és hélium atmoszférát, és gázóriássá válik. . Az első exobolygók felfedezése azonban megmutatta, hogy egy ilyen elképzelés hibás [3] .

Az első szuperföldet megtalálták

Az első ilyen típusú bolygót a PSR B1257+12 pulzár közelében fedezték fel 1991-ben, ami egyben az első exobolygó felfedezése is a történelemben. A neutroncsillag körül keringő két bolygó tömege 4 Földtömeg volt, ami egyértelműen túl kicsi ahhoz, hogy gázóriások lehessenek .

2004-ben felfedezett szuperföldeket

2004-ben 55 Cancer e -t fedeztek fel a Földtől 40 fényévre található 55 Cancer csillag körül keringve [3] . Feltételezik, hogy ennek az exobolygónak a légköre valamivel vastagabb, mint a Földé, és felületét olvadt láva borítja [25] [26] . 2015-ben a Nemzetközi Csillagászati ​​Unió a Janssen bolygót, anyacsillagát pedig Kopernikusznak nevezte el [27] .

2005-ben felfedezett szuperföldeket

A szuperföldet 2005-ben fedezték fel a Gliese 876 csillag közelében, és a Gliese 876 d nevet kapta (korábban már 2 Jupiterhez hasonló gázóriást fedeztek fel ebben a rendszerben ). A bolygó tömege megegyezett a Föld 7,5 tömegével, és a bolygó évének hossza mindössze 2 nap volt. Mivel a Gliese 876 fényereje alacsony , a bolygó hőmérséklete körülbelül 280 °C [28] .

2006-ban felfedezett szuperföldeket

Két másik ebbe az osztályba tartozó bolygót találtak 2006-ban. Az OGLE-2005-BLG-390L b tömege 5,5 Földtömeg, egy vörös törpe körül kering, és gravitációs mikrolencsés módszerrel detektálták . A HD 69830 b bolygót szintén 10 földtömegű tömeggel találták meg [29] .

Az első szuperföld a lakható zónában

2007 áprilisában a tudósok számos bolygót fedeztek fel a Gliese 581 csillag közelében [30] . Az egyik ilyen bolygó ( Gliese 581 c ) körülbelül 5 földtömegű, és 0,073 AU távolságra van a csillagától. és a Gliese 581 csillag "életzónájának " területén található . A felszínen a hozzávetőleges hőmérséklet hasonló a földi hőmérséklethez: −3 °C a Vénusz bolygó albedójától és 40 °C a föld albedója esetében. Az előzetes számítások azonban azt mutatják, hogy túl erős üvegházhatás lehet a bolygón . Ebben az esetben a bolygó tényleges hőmérséklete sokkal magasabb lesz a vártnál. Egy másik bolygó, a Gliese 581 d már túl messze van csillagától (2,2 AU ) ahhoz, hogy az életzónába essen. A bolygó tömege 7,7 Földtömeg.

2008-ban felfedezett szuperföldeket

Az erre az időszakra felfedezett legkisebb szuperföldet a MOA-2007-BLG-192L objektum körül találták meg 2008. június 2-án [31] [32] . A bolygó tömege 3,3 Földtömeg, és egy barna törpe körül kering , és gravitációs mikrolencsék segítségével fedezték fel.

2008 júniusában európai kutatók Chilében három szuperföldet fedeztek fel a HD 40307 csillag körül , amelyek tömege majdnem megegyezik a Nap tömegével. A bolygók tömege 4,2, 6,7 és 9,4 Földtömeg [33] .

Emellett más európai kutatók felfedeztek egy 7,5 Földtömegű bolygót, amely a HD 181433 csillag körül kering . Ezen kívül ennek a csillagnak a bolygórendszerében van egy bolygó, amelynek tömege megközelítőleg megegyezik a Jupiterével, keringési ideje 3 év [34] .

2009-ben felfedezett szuperföldeket

2009. február 3- án fedezték fel a COROT-7 b bolygót , amelynek tömege 4,8 Földtömeg volt. A bolygó keringési periódusa körülbelül 20 óráig tart, ami a bolygón eltelt év a legrövidebb ( 55 Rák e után ) az összes ismert bolygó közül. A bolygó felépítése hasonló a Földhöz, kő ásványokból áll, akárcsak a Naprendszer földi bolygói , de csak 0,017 AU távolságra van a csillagától. (a Föld és a Nap távolságának ~1/70-e), aminek köszönhetően megvilágított oldalát egy forrásban lévő lávaóceán, a légkört pedig ásványi gőzök alkotják, amelyek lehűtve kőesőként hullanak ki. A bolygó hőmérséklete több mint 2 ezer fok [35] . Ugyanebben az évben egy új bolygót találtak a Gliese 581 rendszerben : a Gliese 581 e -t, amelynek tömege körülbelül 2 Földtömeg. A bolygót 2009. április 21-én találták meg. Adott a csillag távolsága 0,03 AU , túl közel van a csillagához ahhoz, hogy élet létezzen, és a bolygó éve alig több mint három napig tart [36] [37] .

2009. augusztus 24-én egy második szuperföldet fedeztek fel a COROT-7  - COROT-7 c csillag közelében . A chilei La Silla Obszervatóriumban fedezték fel a HARPS műszer segítségével . Ennek a szuperföldnek a tulajdonságai hasonlóak a COROT-7 b szuperföldéhez - a bolygó tömege 8,4 Földtömeg, a fél-főtengely 0,046 AU. , a csillag körüli forradalom körülbelül öt napig tart. A bolygó hőmérséklete túl magas ahhoz, hogy élet létezzen.

2009. december 16-án fedezték fel a GJ 1214 b -t . A bolygó tömege és sugara alapján feltételezték, hogy tömegének 75%-a vízből , 25%-a kőanyagból és vasból áll , a bolygó légköre pedig hidrogént és héliumot tartalmaz, és tömegének 0,05%-a. a bolygó [38] [39] [40] . A bolygó pontos körülményei nem ismertek: lehet hidrogénben gazdag légkörű sziklás bolygó, mini-Neptunusz vagy vízbolygó [41] .

2009 novemberéig 30 szuperföldet fedeztek fel. Legtöbbjüket, 24-et a HARPS spektrográfon mutatták ki Chilében , radiális sebesség módszerrel [42] .

2010-ben felfedezett szuperföldeket

2010. január 7-én fedezték fel a HD 156668 b bolygót . Az alsó tömeghatár 4,15 Földtömeg.

2010 szeptemberében fedezték fel a Gliese 581 g bolygót , amely ugyanabban a bolygórendszerben található, mint a Gliese 581 c . Fél-nagy tengelye 0,146 AU. A bolygó felszíni átlaghőmérsékletét az albedótól függően -31 °C és -12 °C között becsülik, ami közel áll a -18 °C-os földi értékhez. . Tekintettel az üvegházhatás jelenlétére , amely jelentősen befolyásolja a Föld hőmérsékletét, feltételezhető, hogy a bolygó éghajlati viszonyai közel állnak a földihez, vagyis mérsékelt viszonyok uralkodnak. Nem sokkal a megfigyelések után azt hitték, hogy a bolygó valójában nem is létezik, és az észlelés mérési hiba. A későbbi adatok valóban nem erősítették meg a létezését.

Szuperföldeket fedeztek fel 2011-ben

2011. január 10- én a Kepler-teleszkóp tranzit módszerrel fedezte fel a Kepler-10 b bolygót (sok forró Jupitert is talált ), amely az első megerősített földi bolygó lett .

A Kepler-10 b meglehetősen sok hasonlóságot mutat a COROT-7 b- vel , mivel nagyon közel van csillagához (≈0,017 AU), nagyon rövid keringési periódusa van a csillag körül (20 óra), és nagyon magas a felszíni hőmérséklete (≈). 1600 °C). A bolygó igen nagy sűrűsége egyedülálló: 8,8 g/cm 3 , ami nagyobb, mint a vas sűrűsége , ezért feltételezzük, hogy a bolygó vas és nem tartalmaz köpenyt . A bolygó sugara 1,4-szer nagyobb, mint a Földé, tömege pedig 4,5-szer nagyobb. A bolygó megvilágított oldalát nagy valószínűséggel fémolvadt óceán borítja.

Ezenkívül a Kepler-11 rendszerben több bolygó is a nehéz szuperföldek kategóriájába tartozik tömeg szerint.

2011. augusztus 17-én fedezték fel a HD 85512 b bolygót . Ez a bolygó lett a legkisebb exobolygó, amelyet valaha sugárnyalábos módszerrel fedeztek fel. A felfedezést a La Silla Obszervatóriumban telepített HARPS spektrográf segítségével tették . A bolygó egy narancssárga törpe körül kering , amelynek fél-főtengelye 0,26 AU . Tekintettel arra, hogy a Gliese 370 csillag nyolcszor halványabban világít, mint a Nap, a bolygó átlaghőmérséklete ~25 °C (a Föld ~14 °C). Ez a bolygót a lakható zóna belső határára helyezi, de feltételezik, hogy a bolygó folyékony vizet , légkört tartalmaz [43] [44] . Tömegét tekintve a bolygó 3,6-szor nagyobb, mint a Föld. A bolygó meglehetősen nagy excentricitása (0,11) azonban ahhoz vezet, hogy a perihéliumban a bolygó hőmérséklete lényegesen magasabb, mint az "életzóna" belső határán, míg az aphelionnál a bolygó belép az élet belső határába. zóna.

Szinte egyidejűleg három forró szuperföldet is észleltek a 82 Eridani csillag körül (Doppler-spektroszkópia segítségével). A vizsgálathoz HARPS spektrográfot használtunk . A bolygók minimális tömege 2,7, 2,4 és 4,8 Földtömeg, és közel keringenek csillaguk közelében. A legtávolabbi bolygó fél-főtengelye 0,35 AU (körülbelül annyi, mint a Merkúr fél-főtengelye ), keringési ideje 90 nap. Figyelembe véve a csillag fényességét, amely egyenlő a Nap fényességének 0,62-ével és a becsült albedóval 0,3, a bolygó felszíni hőmérséklete ~115 °C, ami kizárja a folyékony víz jelenlétét, és ennek megfelelően egy szerves életforma. A másik két bolygó felszíni hőmérséklete még magasabb.

2011. december 5-én a Kepler -teleszkóp 2326 lehetséges exobolygójelöltet talált. Közülük: 207 Földközeli méretű bolygó, 680 szuperföld, 1181 Neptunuszhoz közeli bolygó , 203 Jupiter tömegű bolygó és 55 Jupiternél nehezebb bolygó. Ezen bolygójelöltek közül 48 a csillagok "életzónájában" található.

December 20-án a Kepler - teleszkóp felfedezte az első két, a Földhöz hasonló méretű bolygót , amelyek nem tartoznak a szuperföldek osztályába. Ezek a Kepler-20 e és a Kepler-20 f . Mindkét bolygó mérete közel áll a Föld és a Vénusz méretéhez (a Kepler-20 e valamivel kisebb, mint a Vénusz, és a Kepler-20 f valamivel nagyobb, mint a Föld). A bolygók fél-főtengelyei 0,05 AU és 0,11 AU . A Kepler-20 e bolygó felszíni hőmérséklete a becslések szerint 760 ° C, a Kepler-20 f valamivel alacsonyabb - körülbelül 430 ° C, ami közel van a Vénuszhoz.

2012-ben felfedezett szuperföldeket

A Skorpió csillagképben található Gliese 667 hármascsillag-rendszer sugárzási spektruma adatainak új elemzése új tényeket tárt fel a GL 667 °C c hőmérsékletről, egy szuperföldről, amelynek tömege 4,5-szerese a Földének [45] . A GL 667 °C c felületi hőmérsékletnek meg kell felelnie a Föld felszíni hőmérsékletének. A bolygójelölt a Földön lévő fény mintegy 90%-át a Naptól kapja. Mivel azonban csillaga „M” osztályú törpe, a kapott GJ 667 ° C sugárzási spektrumának fő része az infravörös tartományra esik, és a bolygó sikeresen elnyeli ennek nagy részét. Mindezeket a tényezőket figyelembe véve a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a vizsgált szuperföld körülbelül ugyanannyi csillagenergiát kap a Naptól, mint a Föld.

2012. június 21-én a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics csillagászai a Kepler-36 rendszer felfedezéséről számoltak be, amelyben két áthaladó bolygó 34:29-es kölcsönös keringési rezonanciában [46] [47] . Bár ezeknek a bolygóknak a tömege kevesebb, mint felével különbözik, az egyik bolygó, a Kepler-36 b szuperföld, a Kepler-36 c pedig egy mini-Neptunusz. A Kepler-36 b sugara 1,486 földsugár, tömege pedig 4,45 földtömeg. A bolygó átlagos sűrűsége 7,46 g/cm³, ami a bolygó túlnyomórészt sziklás összetételére utal. A szuper-Föld felszínének számított átlaghőmérséklete 980 K. A Kepler-36 b a Napnál fényesebb csillag körül kering, körülbelül 13,84 napos periódussal. A Kepler-36 470 db (1533 fényév ) távolságra van a Földtől.

2012 júliusában fedezték fel a szuperföldi Gliese 676 A d -t , amelynek minimális tömege 4,4 Föld egy 3,6 napos pályán egy vörös törpe körül a Gliese 676 rendszerben . Túl meleg az élet létezéséhez, de ez az első földi bolygó, amelyet egy naprendszerben találtak.

2012. október 17-én fedezték fel a legkönnyebb, ismert tömegű (a Földnél mindössze 1,13-szor nehezebb) szuperföldet, az Alpha Centauri B b -t 3,3 napos pályán. A bolygó lakhatóságáról nem kell beszélni - még a sziklák is megolvadnak rajta (a felszíni hőmérséklet 1200 Celsius fok).

2014-ben felfedezett szuperföldeket

2014 februárjában megtalálták a KOI-2194.03 (vagy Kepler-371 d) jelöltet, amelynek sugara 1,54 Föld, keringési ideje pedig körülbelül 445 nap. Ha megerősítik, ez lenne az első szuperföld, amely egy napszerű csillag lakható zónájában található.

Szuperföldeket fedeztek fel 2015-ben

2015. január 6-án a NASA bejelentette az 1000. exobolygó felfedezését a Kepler -teleszkóp segítségével. Csak három olyan exobolygóról számoltak be, amelyek a lakható zónában vannak, és szuperföldek: Kepler-438 b , Kepler-442 b , Kepler-440 b [48] .

2015. július 30-án az Astronomy & Astrophysics egy olyan bolygórendszer felfedezéséről számolt be, amelyben négy exobolygó (köztük három szuperföld) kering a Gliese 892 fényes törpecsillag körül , 21 ly távolságra. évre a Naptól, a csillagos égbolton - a Cassiopeia csillagkép M alakú északi féltekén. Minden felfedezett bolygó a lakható zónán kívül van. [49] [50] [51]

Szuperföldeket fedeztek fel 2016-ban

2016 februárjában a NASA bejelentette hidrogén és hélium (és feltehetően hidrogén-cianid) kimutatását a Janssen bolygó légkörében a Hubble-teleszkóp segítségével. Ez volt az első sikeres elemzés a szuperföldi légkör összetételéről. A légkörben nem találtak vízgőzt. [52]

Augusztusban üzenet jelent meg egy kis bolygó felfedezéséről, amely a Naphoz legközelebbi csillag lakható zónájában található - Proxima Cetaurus . [53] A Proxima Centauri b a Breakthrough Starshot kutatási program egyik célpontja lehet . [53]

Szuperföldeket fedeztek fel 2017-ben

A GJ 9827 narancssárga törpében lévő szuperföldi GJ 9827 b tömege 8,2 ± 1,5 földtömeggel és 1,64 ± 0,22 földsugár sugarú átlagos sűrűsége kb. 10 g/cm³ [54] .

Szuperföldeket fedeztek fel 2018-ban

Szuperföld 40 Eridani A b a sárga törpében 8,47 ± 0,47 földtömegű Eridani A 40 Eridani A a lakható zónában van [55] .

Szuperföldeket fedeztek fel 2019-ben

Az 1,87 földsugár sugarú szuperföldi EPIC 201238110.02 jelű, 0,41 földtömegű EPIC 201238110 csillag lakható zónájában találták [ 56 ] [ 57 ] .

Jövőbeli felfedezések

Feltételezhető, hogy az exobolygók új felfedezései, beleértve a szuperföldeket, valamint fizikai paramétereik finomítása a TESS űrteleszkóp által nyert adatok elemzéséhez , valamint a James Webb űrteleszkóp segítségével végzett megfigyelésekhez kapcsolódnak majd. [3] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. A NASA Keplerje felfedezte az eddigi legkisebb „lakható zónájú”  bolygóit . NASA (2013. április 18.). Letöltve: 2017. február 27.
  2. Bob Naeye. A tudósok Föld méretű bolygók  bőségszaruját modellezik . NASA (2009. július 24.). — Tudományos modell: Földhöz hasonló bolygók bősége. Letöltve: 2012. március 5. Az eredetiből archiválva : 2012. június 5.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Hall S. A szuperföldek titkai  // Sky & Telescope  . - 2017. - március. — P. 22-29 . — ISSN 0037-6604 .
  4. 1 2 Valencia, V.; Sasselov, D. D.; O'Connell, RJ (2007). „Az első szuperföldi bolygó sugár- és szerkezeti modelljei”. Az Astrophysical Journal . 656 (1): 545-551. arXiv : astro-ph/0610122 . Bibcode : 2007ApJ...656..545V . DOI : 10.1086/509800 .
  5. 1 2 Fortney, JJ; Marley, MS; Barnes, JW (2007). „Az öt nagyságrendi bolygó sugarai tömegben és csillagfényben: Alkalmazás tranzitokra.” Az Astrophysical Journal . 659 (2): 1661-1672. arXiv : astro-ph/0612671 . Bibcode : 2007ApJ...659.1661F . CiteSeerX  10.1.1.337.1073 . DOI : 10.1086/512120 .
  6. 1 2 Charbonneau, D.; et al. (2009). "Egy szuperföld egy közeli kis tömegű csillagon halad át." természet . 462 (7275): 891-894. arXiv : 0912.3229 . Bibcode : 2009Natur.462..891C . DOI : 10.1038/nature08679 . PMID20016595  _ _
  7. Spotts, PN Kanada keringő teleszkópja a „szuperföldi” rejtélyt követi nyomon . A Hamilton Spectator (2007. április 28.). Archiválva az eredetiből 2015. november 6-án.
  8. "Az élet tovább élhet egy szuperföldön . " Új tudós (2629). 2007. november 11.
  9. Az ICE/IEEC csillagászokból álló csapat egy lehetséges földi típusú exobolygó felfedezését jelenti be, amely egy csillag körül kering az Oroszlán csillagképben . Institut de Ciencies de l'Espai (2008. április 10.). Letöltve: 2012. április 28. Az eredetiből archiválva : 2012. március 1..
  10. Fressin, Francois; et al. (2013). "A Kepler hamis pozitív aránya és a bolygók előfordulása." Astrophysical Journal . 766 (2): 81. arXiv : 1301.0842 . Bibcode : 2013ApJ...766...81F . DOI : 10.1088/0004-637X/766/2/81 .
  11. Fulton, Benjamin J.; et al. (2017). „A California-Kepler felmérés. III. Hiány a kis bolygók sugáreloszlásában.” Az Astronomical Journal . 154 (3) : 109.arXiv : 1703.10375 . Iránykód : 2017AJ ....154..109F . DOI : 10.3847/1538-3881/aa80eb .
  12. Borucki, William J.; et al. (2011). "Kepler által megfigyelt bolygójelöltek jellemzői, II: Az adatok első négy hónapjának elemzése." Az Astrophysical Journal . 736 (1): 19.arXiv : 1102.0541 . Bibcode : 2011ApJ...736...19B . DOI : 10.1088/0004-637X/736/1/19 .
  13. Seager, S.; Kuchner, M.; Hier-Majumder, CA; Militzer, B. (2007). „Tömeg-sugár kapcsolatok szilárd exobolygókhoz”. Az Astrophysical Journal . 669 (2): 1279-1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ...669.1279S . DOI : 10.1086/521346 .
  14. Seager, S. (2007). „Tömeg-sugár kapcsolatok szilárd exobolygókhoz”. Az Astrophysical Journal . 669 (2): 1279-1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ...669.1279S . DOI : 10.1086/521346 .
  15. A csillagászok új típusú bolygót találtak: a „mega-Földet”
  16. Dimitar Sasselov. Exoplanets: From Exhilarating to Exasperating, 22:59, Kepler-10c: The „Mega-Earth” (2014. június 2.). Youtube
  17. Polgármester, M. A nagyon alacsony tömegű bolygók keresése // A Decade of Extrasolar Planets around Normal Stars / M. Mayor, F. Pepe, C. Lovis ... [ és mások ] . - Cambridge University Press , 2008. - ISBN 978-0521897846 .
  18. 1 2 Howard et al. (2009. január 28.), A NASA-UC Eta-Earth Program: I. A Super-Earth Orbiting HD 7924 , The Astrophysical Journal , arΧiv : 0901.4394 [astro-ph]. 
  19. Az asztrofizikusok a szuperföldek határszámát a Naprendszerben nevezték . Lenta.ru (2016. április 3.). Letöltve: 2017. február 27.
  20. Scott J. Kenyon és Benjamin C. Bromley. KILENCES BOLYGÓ KÉSZÍTÉSE: KAvicsfelhalmozódás 250–750 AU KÖRŰEN EGY GRAVITÁCIÓSAN INSTABIL GYŰRŰBEN  //  The Astrophysical Journal  : op. tudományos magazin . - IOP Publishing , 2016. - Vol. 825 , sz. 1 . - P. 1-12 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.3847/0004-637X/825/1/33 . - arXiv : 1603.08008v1 .
  21. Föld: határbolygó az élethez?  (angol) . Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (2008. január 8.). Hozzáférés időpontja: 2017. február 28.
  22. Gravitációs sír: miért nem tudnak más világok lakói az űrbe repülni (2018. április 24.).
  23. Egy német tudós úgy véli, hogy egyes bolygókról a gravitáció miatt lehetetlen kijutni az űrbe (2018. április 25.).
  24. Az űrrepülés a szuperföldekről nehéz (2018. április 12.).
  25. Egy eset a szuperföldi légkörért 55 Cancri e - Astrobiology
  26. Láva vagy sem, a Cancri 55-ös Exobolygón valószínűleg lesz atmoszférája Elizabeth Landau. 2017. november 16
  27. IAU csillagnevek katalógusa (IAU-CSN  ) .
  28. Rivera, E. et al. A ~7,5 M ⊕ A közeli csillag körül keringő bolygó, GJ 876  (angol)  // The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2005. - Vol. 634 , sz. 1 . - P. 625-640 . - doi : 10.1086/491669 .
  29. Valencia et al., Az első szuperföldi bolygó sugara és szerkezeti modelljei, 2006. szeptember, megjelent a The Astrophysical Journalban, 2007. február
  30. Udry et al. A HARPS déli, napelemen kívüli bolygókat keres XI. Szuperföldek (5 és 8 M) 3 bolygós rendszerben  (angol)  // Astronomy and Astrophysics  : Journal. - 2007. - Vol. 469 , sz. 3 . - P.L43-L47 . - doi : 10.1051/0004-6361:20077612 .
  31. Oasis, online absztrakt benyújtó és meghívó rendszer – Programtervező (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2019. június 16. Az eredetiből archiválva : 2014. április 28.. 
  32. [0806.0025] Kis tömegű bolygó lehetséges csillag alatti tömegű gazdával a MOA-2007-BLG-192 mikrolencsés eseményen
  33. BBC NEWS | tudomány/természet | Felfedezték a „szuperföldek” hármasát
  34. AFP: A csillagászok felfedezték a „szuperföldek” kuplungját (a link nem érhető el) . Letöltve: 2008. június 19. Az eredetiből archiválva : 2008. június 19. 
  35. Queloz, D., Bouchy, F., Moutou, C., Hatzes, A., Hebrard, G., Alonso, R., Auvergne, M., Baglin, A., Barbieri, M., Barge, P. , Benz, W., Bordé, P., Deeg, H., Deleuil, M., Dvorak, R., Erikson, A., Ferraz Mello, S., Fridlund, M., Gandolfi, D., Gillon, M ., Guenther, E., Guillot, T., Jorda, L., Hartmann, M., Lammer, H., Léger, A., Llebaria, A., Lovis, C., Magain, P., Mayor, M ., Mazeh, T., Ollivier, M., Pätzold, M., Pepe, F., Rauer, H., Rouan, D., Schneider, J., Segransan, D., Udry, S. és Wuchterl, G. A CoRoT-7 bolygórendszer: két keringő szuperföld  // Astronomy and Astrophysics  : Journal  . - 2009. - doi : 10.1051/0004-6361/200913096 . Az exoplanet.eu oldalról is elérhető
  36. Az eddig felfedezett legkönnyebb exobolygó (a link nem érhető el) . ESO (ESO 15/09 – Tudományos kiadás) (2009. április 21.). Hozzáférés dátuma: 2009. július 15. Az eredetiből archiválva : 2009. július 5. 
  37. Barnes, Rory; Jackson, Brian; Greenberg, Richard & Raymond, Sean N. (2009-06-09), Tidal Limits to Planetary Habitability, arΧiv : 0906.1785v1 [astro-ph]. 
  38. Charbonneau, David; Zachory K. Berta, Jonathan Irwin, Christopher J. Burke, Philip Nutzman, Lars A. Buchhave, Christophe Lovis, Xavier Bonfils, David W. Latham, Stéphane Udry, Ruth A. Murray-Clay, Matthew J. Holman, Emilio E. Falco, Joshua N. Winn, Didier Queloz, Francesco Pepe, Michel Mayor, Xavier Delfosse, Thierry Forveille. Egy szuperföld egy közeli kis tömegű csillagon   áthaladva // Természet . - 2009. - 1. évf. 462 , sz. 2009. december 17 . - P. 891-894 . - doi : 10.1038/nature08679 .
  39. David A. Aguilar. A csillagászok amatőr, készen kapható technológia segítségével találják meg a szuperföldet . Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (2009. december 16.). Letöltve: 2009. december 16. Az eredetiből archiválva : 2012. április 13..
  40. A csillagászok egy fémben gazdag légkörrel rendelkező exobolygót találtak (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2011. március 16. Az eredetiből archiválva : 2011. március 20. 
  41. Rogers, L.A.; Seager, S. (2010). „A GJ 1214b gázrétegének három lehetséges eredete”. Az Astrophysical Journal (absztrakt). 716 (2): 1208-1216. arXiv : 0912.3243 . Irodai kód : 2010ApJ...716.1208R . DOI : 10.1088/0004-637X/716/2/1208 .
  42. 32 bolygót fedeztek fel a Naprendszeren kívül - CNN.com
  43. Az exobolygó potenciálisan élénknek tűnik . scienceamerican.com. Letöltve: 2011. augusztus 25. Az eredetiből archiválva : 2012. április 9..
  44. Van egy lakható bolygó, amely a HD 85512-t körözi? . spaceref.com. Letöltve: 2011. augusztus 31. Az eredetiből archiválva : 2012. április 9..
  45. A hideg csillag szuperföld lakható lehet. Közlemény: 2012. február 2. - usap.org.ua / Deep space (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2012. február 8. Az eredetiből archiválva : 2012. február 13.. 
  46. Kepler-36: Egy pár szomszédos pályával és eltérő sűrűségű bolygó
  47. Egy nagyon szokatlan bolygópár egy napszerű csillag körül (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2012. június 22. Az eredetiből archiválva : 2012. június 25. 
  48. Clavin, Whitney; Chou, Felicia; Johnson, Michele A NASA Kepler az 1000. exobolygó-felfedezését jelöli meg, több kis világot fedez fel a lakható zónákban . NASA (2015. január 6.). Letöltve: 2015. január 6.
  49. A csillagászok három szuperfölddel rendelkező csillagot találtak (a link nem érhető el) (2015. július 30.). Letöltve: 2015. július 30. Az eredetiből archiválva : 2017. július 1.. 
  50. PIA19832: A legközelebbi sziklás exobolygó ismert helye . NASA (2015. július 30.). Letöltve: 2015. július 30.
  51. Chou, Felicia; Clavin, Whitney A NASA Spitzere megerősítette a legközelebbi sziklás exobolygót . NASA (2015. július 30.). Letöltve: 2015. július 31.
  52. Személyzet. A szuperföldi légkör első észlelése . Phys.org (2016. február 16.). Hozzáférés időpontja: 2016. február 17.
  53. 12 Chang , Kenneth . One Star Over, a Planet That Might Be Another Earth , New York Times  (2016. augusztus 24.). Letöltve: 2016. augusztus 24.
  54. A belső bolygó mért tömege a GJ 9827 rendszerben
  55. A "Star Trek" bolygója nem fikció volt, hanem a napszerű csillaghoz legközelebbi szuperföld.
  56. Heller R., Hippke M., Rodenbeck K. Tranzit legkisebb négyzetek felmérése. II. 17 új, föld alatti és szuperföld méretű bolygó felfedezése és validálása többbolygós rendszerekben a K2-től // Beérkezett: 2019. április 2. / Elfogadva: 2019. május 13.
  57. A csillagászok 18 "testvért" találtak a Földön

Linkek