Kepler-11 - Kepler-11

Kepler-11
Kepler11.png
Umělecká koncepce simultánního přechodu tří planet před Keplerem-11 pozorovaná kosmickou lodí Kepler NASA 26. srpna 2010.
Data pozorování
Epocha J2000Rovnodennost J2000
SouhvězdíCygnus
Správný vzestup19h 48m 27.6228s[1]
Deklinace+41° 54′ 32.903″[1]
Zdánlivá velikost  (PROTI)14.2[2]
Vlastnosti
Spektrální typG6V[2]
Astrometrie
Správný pohyb (μ) RA: −0.038±0.025[1] mas /rok
Prosinec: −7.069±0.029[1] mas /rok
Paralaxa (π)1.5184 ± 0.0151[1] mas
Vzdálenost2,150 ± 20 ly
(659 ± 7 ks )
Absolutní velikost  (M.PROTI)4.7[3]
Detaily[3]
Hmotnost1.042±0.005 M☉
Poloměr1.021±0.025 R☉
Povrchová gravitace (logG)4.44±0.02 cgs
Teplota5836±7 K.
Kovovost [Fe / H]0.062±0.007 dex
Rychlost otáčení (proti hříchi)2.2±0.2 km / s
Stáří3.2±0.9 Gyr
Jiná označení
KOI -157, KIC  6541920, 2MAS J19482762 + 4154328[4]
Odkazy na databáze
SIMBADdata
KICdata

Kepler-11, označený také jako 2MASS J19482762 + 4154328,[5] je Jako slunce hvězda v souhvězdí o něco větší než Slunce Cygnus, který se nachází asi 2150 světelných let od Země. Nachází se v zorném poli Keplerova kosmická loď, satelit, který NASA je Keplerova mise používá k detekci planet, které mohou procházet svými hvězdami. Hvězdný systém, který byl oznámen 2. února 2011, patří mezi nejkompaktnější a nejplošší systémy, jaké byly dosud objeveny. Jedná se o první objevený případ hvězdného systému se šesti tranzitujícími planetami. Všechny objevené planety jsou větší než Země, přičemž ty větší jsou kolem Neptune velikost.

Nomenklatura a historie

Kepler-11 a jeho planety byly objeveny NASA je Keplerova mise mise, jejímž úkolem bylo objevovat planety tranzit kolem jejich hvězd. Metoda tranzitu, kterou používá Kepler, zahrnuje detekci poklesů jasu ve hvězdách. Tyto poklesy jasu lze interpretovat jako planety, jejichž oběžné dráhy se pohybují před jejich hvězdami z pohledu Země. Kepler-11 je první objevený exoplanetární systém s více než třemi tranzitujícími planetami.[6]

Kepler-11 je pojmenován pro Keplerovu misi: je to 11. hvězda s potvrzenými planetami objevenými v zorném poli Kepler. Planety jsou pojmenovány abecedně, počínaje nejvnitřnějším: b, C, d, E, F, a G, rozlišovače, které jsou označeny jménem své domovské hvězdy.

Oběžná dráha planet Kepler-11 ve srovnání s oběžnými dráhami planet Merkur a Venuše.

Vlastnosti

Kepler-11 je a Typ G. hvězda, která má přibližně 104% hmotnosti a poloměr 102% slunce. Má povrchovou teplotu asi 5836 K. a odhaduje se, že má věk kolem 3,2 miliardy let.[3] Ve srovnání je Slunce staré asi 4,6 miliardy let[7] a má povrchovou teplotu 5778 K.[8]

S zdánlivá velikost ze 14.2 je příliš slabý na to, aby ho bylo možné vidět pouhým okem.[2]

Planetární systém

Všechny známé planety tranzit hvězda; to znamená, že oběžné dráhy všech šesti planet se zdají křížit před svou hvězdou při pohledu ze zemské perspektivy. Jejich sklony vzhledem k přímé viditelnosti Země nebo k tomu, jak daleko jsou nad nebo pod rovinou pohledu, se liší o něco více než o stupeň. To umožňuje přímé měření period a relativních průměrů planet (ve srovnání s hostitelskou hvězdou) sledováním průchodu hvězdy každou planetou. Simulace naznačují, že průměrné vzájemné sklony planetárních drah jsou asi 1 °, což znamená, že systém je pravděpodobně více koplanární (plošší) než Sluneční Soustava, kde odpovídající obrázek je 2,3 °.[2]

Odhadované hmotnosti planet b - F spadají do rozmezí mezi těmi z Země a Neptune. Jejich odhadovaná hustota, všechna nižší než hustota Země, naznačuje, že žádný z nich nemá složení podobné Zemi;[9] významný vodík /hélium atmosféra se předpovídá pro planety C, d, E, F, a G, zatímco planeta b může být obklopen a pára atmosféra nebo snad a vodík atmosféra.[10][11] Nízké hustoty pravděpodobně vyplývají z velkoobjemových rozšířených atmosfér, které obklopují jádra železa, hornin a případně H2Ó.[11][12] Vnitřní složky systému Kepler-11 byly v době jejich objevů nejkomplexněji pochopenými extrasolárními planetami menšími než Neptun.[13] V současné době pozorování nekladou pevné omezení na masu planety G (<25 ME ).[10] Studie formace a evoluce však naznačují, že hmotnost planety G není o moc větší než asi 7 ME.[11]

Možná se vytvořily planety Kepler-11 in situ (tj. na jejich pozorovaných orbitálních pozicích) nebo mohly zahájit svůj vznik dále od hvězdy migrující dovnitř gravitačními interakcemi s plynnými protoplanetární disk. Tento druhý scénář předpovídá, že podstatná část hmotnosti planet je v H2Ó.[11] Bez ohledu na scénář formace tvoří plynná složka planet méně než asi 20% jejich hmot, ale ≈40 až ≈60% jejich poloměrů. V roce 2014 dynamická simulace ukázala, co planetární systém Kepler-11 pravděpodobně v minulosti podstoupil podstatnou migraci směrem dovnitř a vytvořil pozorovaný vzorec planet s nižší hmotností na nejužších drahách.[14] K tomu, aby migrace menších planet pokračovala tak daleko dovnitř, jsou pravděpodobně nutné další, dosud nepozorované plynné obří planety na širší oběžné dráze.[15]

Systém patří mezi nejkompaktnější známé; oběžné dráhy planet b - F snadno se vejde na oběžnou dráhu Rtuť, s G jen mírně mimo něj. Navzdory tomuto těsnému spojení oběžných drah naznačují dynamické integrace, že systém má potenciál být stabilní v časovém měřítku miliard let.[2] Planetární systém Kepler-11 se však v současné době může nacházet na pokraji nestability.[16]

Žádná z planet není v nízkém poměru orbitální rezonance, ve kterém několik planet gravitačně přitahuje a stabilizuje své oběžné dráhy, což vede k jednoduchým poměrům jejich oběžných dob.[12] Nicméně, b a C jsou blízko k poměr 5: 4.[2]

Je možné, že v systému budou i jiné planety, které neprocházejí hvězdou, ale byly by detekovatelné pouze účinky jejich gravitace na pohyb viditelných planet (stejně jako Neptune byl objeven). Přítomnost dalších plynných obřích planet je v současné době vyloučena až do orbitálního poloměru 30 AU.[17]

Planetární systém Kepler-11[10][18]
Společník
(v pořadí od hvězdy)		HmotnostPoloviční osa
(AU )		Oběžná doba
(dnů )		ExcentricitaSklonPoloměr
b2.78+0.64
−0.66 M⊕		0.091±0.00110.3039+0.0006
−0.0010		0.045+0.068
−0.042		89.64+0.36
−0.18°		1.83+0.07
−0.04 R⊕
C5.0+1.3
−1.35 M⊕		0.107±0.00113.0241+0.0013
−0.0008		0.026+0.063
−0.013		89.59+0.41
−0.16°		2.87+0.05
−0.06 R⊕
d8.13+0.67
−0.66 M⊕		0.155±0.00122.6845±0.00090.004+0.007
−0.002		89.67+0.13
−0.16°		3.12+0.06
−0.07 R⊕
E9.48+0.86
−0.88 M⊕		0.195±0.00231.9996+0.0008
−0.0012		0.012+0.006
−0.006		89.89+0.02
−0.02°		3.12+0.06
−0.07 R⊕
F2.43+0.49
−0.45 M⊕		0.250±0.002118.3807+0.0010
−0.0006		0.013+0.011
−0.009		89.47±0.04°2.49+0.04
−0.07 R⊕
G<25 M⊕0.466±0.00446.6888+0.0027
−0.0032		0.013+0.011
−0.009		89.87+0.05
−0.06°		3.33+0.06
−0.08 R⊕
Boční pohled Kepler-11 se sluneční soustavou.svg
Relativní velikost a pozice 6 planet Kepler-11 a nejvnitřnější Sluneční Soustava pro srovnání.
Průměry planet (ale ne hvězd) se zvětší o faktor 50.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E Brown, A. G. A .; et al. (Spolupráce Gaia) (srpen 2018). "Gaia Vydání dat 2: Souhrn obsahu a vlastnosti průzkumu ". Astronomie a astrofyzika. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051. Záznam Gaia DR2 pro tento zdroj na Vezír.
  2. ^ A b C d E F Lissauer, Jack J .; et al. (2011). „Úzce nabitý systém planet s nízkou hmotností a nízkou hustotou procházející Keplerem-11“. Příroda. 470 (7332): 53–58. arXiv:1102.0291. Bibcode:Natur.470 ... 53L. 2011. doi:10.1038 / nature09760. PMID  21293371. S2CID  4388001.
  3. ^ A b C Bedell, Megan; et al. (2017). „Kepler-11 je solární dvojče: revize hmot a poloměrů srovnávacích planet pomocí přesné hvězdné charakterizace“. Astrofyzikální deník. 839 (2). 94. arXiv:1611.06239. Bibcode:2017ApJ ... 839 ... 94B. doi:10,3847 / 1538-4357 / aa6a1d.
  4. ^ „Kepler-11“. SIMBAD. Centre de données astronomiques de Strasbourg. Citováno 2018-05-09.
  5. ^ „2MASS J19482762 + 4154328“. SIMBAD. Centre de données astronomiques de Strasbourg.
  6. ^ Michael Mewhinney; Rachel Hoover; Trent J. Perrotto (2. února 2011). „Kosmická loď NASA Kepler objevuje mimořádný nový planetární systém“. NASA. Citováno 4. února 2011.
  7. ^ Fraser Cain (16. září 2008). „Kolik je slunce?“. Vesmír dnes. Citováno 19. února 2011.
  8. ^ Fraser Cain (15. září 2008). "Teplota slunce". Vesmír dnes. Citováno 19. února 2011.
  9. ^ Boyle, Alan (2. února 2011). „Planetární šestibalení představuje hádanku“. Kosmický protokol MSNBC. Archivovány od originál dne 4. února 2011. Citováno 4. února 2011.
  10. ^ A b C Lissauer, Jack J .; et al. (2013). „Všech šest planet známých oběžné dráze Kepler-11 má nízkou hustotu“. Astrofyzikální deník. 770 (2). 131. arXiv:1303.0227. Bibcode:2013ApJ ... 770..131L. doi:10.1088 / 0004-637X / 770/2/131.
  11. ^ A b C d D'Angelo, G .; Bodenheimer, P. (2016). "Modely formování planetek Kepler 11 in situ a ex situ". Astrofyzikální deník. 828 (1): id. 33 (32 stran). arXiv:1606.08088. Bibcode:2016ApJ ... 828 ... 33D. doi:10,3847 / 0004-637X / 828/1/33. S2CID  119203398.
  12. ^ A b Naeye, Robert (2. února 2011). „Keplerův nehorázný systém šesti planet“. Sky & Telescope. Citováno 4. února 2011.
  13. ^ John Matson (2. února 2011). „Bohatství světů: Kosmická loď Kepler našla 6 nových exoplanet a tipy na 1 200 dalších“. Scientific American. Citováno 20. února 2011.
  14. ^ T. O. Hands, R. D. Alexander, W. Dehnen, „Understanding the assembly of Kepler compact planet planet systems“, 2014
  15. ^ Ruce, T. O .; Alexander, R. D. (2015), „Mohou existovat obři: neviditelné planety hmot Jupiteru jako sochaři pevně zabalených planetárních systémů“, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, 456 (4): 4121–4127, arXiv:1512.02649, doi:10.1093 / mnras / stv2897, S2CID  55175754
  16. ^ Dynamika těsně nabitých planetárních systémů v přítomnosti vnější planety: Případové studie využívající Kepler-11 a Kepler-90
  17. ^ Becker, Juliette C .; Adams, Fred C. (2017), „Effects of Unseen Additional Planetary Perturbers on Compact Extrasolar Planetary Systems“, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, 468: 549–563, arXiv:1702.07714, doi:10.1093 / mnras / stx461, S2CID  119325005
  18. ^ Kubyshkina, D .; Fossati, L .; Mustill, A. J .; Cubillos, P.E .; Davies, M. B .; Erkaev, N. V .; Johnstone, C. P .; Kislyakova, K. G .; Lammer, H .; Lendl, M .; Odert, P. (2019). „Systém Kepler-11: Vývoj hvězdných vysokoenergetických emisí a počátečních hmotnostních frakcí planetární atmosféry“. Astronomie a astrofyzika. 632: A65. arXiv:1910.09877. Bibcode:2019A & A ... 632A..65K. doi:10.1051/0004-6361/201936581. S2CID  204824003.

externí odkazy

Souřadnice: Mapa oblohy 19h 48m 27.62s, +41° 54′ 32.9″