Kepler-186f - Kepler-186f

Kepler-186f[1][2]
Kepler186f-ComparisonGraphic-20140417.jpg
Srovnání velikostí Kepler-186f (umělecký dojem) se Zemí spolu s jejich promítnutím obyvatelné zóny.
Objev
ObjevilElisa Quintana
Discovery siteKeplerova vesmírná observatoř
Datum objevu17.dubna 2014
Tranzit
Orbitální charakteristiky
0.432 (± 0.01) AU[3]
Excentricita0.04
129.9444 (± 0.0012) d
0.355772 y
Sklon89.9
HvězdaKepler-186
Fyzikální vlastnosti
Střední poloměr
1.17 (± 0.08)[3] R⊕
Hmotnost1.4[1][A] M⊕
Teplota188 K (-85 ° C; -121 ° F)

Kepler-186f (známé také podle Objekt zájmu Kepler označení KOI-571,05) je exoplaneta obíhající kolem červený trpaslík Kepler-186,[4][5][6] asi 500 světelné roky (178.5 parsecs nebo skoro 5.0×1015 km ) z Země.[1]Je to první planeta s poloměrem podobným Zemi, která byla objevena v obyvatelná zóna jiné hvězdy. NASA je Keplerův vesmírný dalekohled jej detekoval pomocí tranzitní metoda, spolu se čtyřmi dalšími planetami obíhajícími mnohem blíže ke hvězdě (všechny jsou skromně větší než Země).[5] K nalezení jejího signálu byla nutná analýza tří let dat.[7] Výsledky byly původně prezentovány na konferenci dne 19. března 2014[8] a v té době byly v médiích hlášeny některé podrobnosti.[9] Veřejné oznámení proběhlo dne 17. dubna 2014,[2] následuje publikace v Věda.[1]

Vlastnosti

Hmotnost, poloměr a teplota

Jediná fyzická vlastnost přímo odvozitelná od vlastnosti centrální hvězdy, která vyplývá z míry zakrytí hvězdného světla během přechodu. Tento poměr byl naměřen na 0,021,[1] což dává poloměr planety 1,11 ± 0,14krát větší než poloměr Země.[2][5] Planeta je v poloměru o 11% větší než Země (mezi 4,5% menší a 26,5% větší), což dává objem přibližně 1,37krát větší než Země (mezi 0,87 až 2,03krát větší).

Velmi široká škála možných masy lze vypočítat kombinací poloměr s hustoty odvozené z možných typů hmota ze kterých lze vyrobit planety. Mohlo by to být například kamenité pozemská planeta nebo nižší hustotu oceánská planeta se silnou atmosférou. Masivní vodík /hélium Atmosféra (H / He) je považována za nepravděpodobnou na planetě s poloměrem pod 1,5 R⊕. Planety s poloměrem větším než 1,5krát větší než Země mají tendenci hromadit husté atmosféry, díky nimž je méně pravděpodobné, že budou obyvatelní.[10] Červené trpaslíky vydávají mnohem silnější extrémní ultrafialové záření (XUV) tok, když je mladý než později v životě. Prvotní atmosféra planety by byla vystavena zvýšené foto odpařování během toho období, které by pravděpodobně do značné míry odstranilo jakoukoli obálku bohatou na H / He hydrodynamická ztráta hmotnosti.[1]

Hmotnostní odhady se pohybují od 0,32 M⊕ pro čistou voda / složení ledu na 3,77 M⊕ pokud je zcela tvořen žehlička (oba nepravděpodobné extrémy). Pro tělo s poloměrem 1,11 R⊕, složení podobné složení Země (tj. 1/3 železa, 2/3 silikátová hornina ) dává hmotnost 1,44 M⊕,[1] s přihlédnutím k vyšší hustotě v důsledku vyššího průměru tlak ve srovnání se Zemí.[Citace je zapotřebí ]

Odhadovaný rovnovážná teplota pro Kepler-186f, což je povrchová teplota bez atmosféry, se říká, že je kolem 188 K (-85 ° C; -121 ° F), o něco chladnější než rovnovážná teplota Mars.[11]

Hostitelská hvězda

Planeta obíhá Kepler-186, an Typ M. hvězda který má celkem pět planet. Hvězda má hmotnost 0,54 M☉ a poloměr 0,52 R☉. Má teplotu 3755 K. a je starý asi 4 miliardy let,[3] asi o 600 milionů let mladší než slunce, který je starý 4,6 miliardy let[12] a má teplotu 5778 K.[13]

Hvězdy zdánlivá velikost, nebo jak jasné to vypadá z pohledu Země, je 14,62. To je příliš slabé na to, aby to bylo vidět pouhým okem, které vidí pouze objekty s velikost až alespoň 6,5-7 nebo nižší.[14]

Obíhat

Kepler-186f obíhá kolem své hvězdy s asi 5% svítivosti Slunce s oběžnou dobou 129,9 dne a poloměrem oběžné dráhy asi 0,40[3] krát větší než u Země (ve srovnání s 0,39 AU pro Rtuť ). Obyvatelná zóna pro tento systém se odhaduje konzervativně tak, že se rozprostírá na vzdálenosti přijímající od 88% do 25% osvětlení Země (od 0,23 do 0,46 AU).[15] Kepler-186f dostává asi 32%, umisťuje jej do konzervativní zóny, ale blízko vnějšího okraje, podobně jako poloha Mars v naší planetární soustavě.[1]

Obyvatelnost

Umělcova koncepce skalnatého Země - velikost exoplaneta v obyvatelná zóna její hostitelské hvězdy, pravděpodobně kompatibilní se známými údaji Kepler-186f (NASA / SETI / JPL).
Viz také: Obyvatelnost systémů červených trpaslíků

Umístění Kepler-186f v obytné zóně nezaručuje, že je obyvatelná; to také závisí na jeho atmosférických charakteristikách, které nejsou známy.[16] Kepler-186f je však příliš vzdálený na to, aby jeho atmosféru bylo možné analyzovat stávajícími dalekohledy (např. NESSI ) nebo nástroje nové generace, jako je Vesmírný dalekohled Jamese Webba.[5][17] Jednoduchý klimatický model - ve kterém je zásoba těkavých látek na planetě omezena na dusík, kysličník uhličitý a vodu a mraky nejsou brány v úvahu - naznačuje, že povrchová teplota planety by byla nad 273 K (0 ° C; 32 ° F) alespoň 0,5 až 5 pruhy CO2 je přítomný ve své atmosféře, předpokládá se N2 parciální tlaky v rozmezí od 10 barů do nuly.[18]

Hvězda hostí čtyři další dosud objevené planety, ačkoli Kepler-186 b, c, d a e (v pořadí zvětšujícího se oběžného poloměru), protože jsou příliš blízko k jejich hvězdě, jsou považovány za příliš horké na to, aby mohly mít kapalnou vodu. Čtyři nejvnitřnější planety jsou pravděpodobně přílivově uzamčeno, ale Kepler-186f je na vyšší oběžné dráze, kde je hvězda přílivové účinky jsou mnohem slabší, takže čas mohl být nedostatečný na to, aby se jeho rotace významně zpomalila. Vzhledem k velmi pomalému vývoji červených trpaslíků byl věk systému Kepler-186 špatně omezen, i když je pravděpodobné, že bude delší než několik miliard let.[18] Nedávné výsledky uvádějí věk kolem 4 miliard let.[3] Šance, že je přílivově uzamčen, je přibližně 50%. Jelikož je blíže své hvězdě než Země Slunci, bude se pravděpodobně otáčet mnohem pomaleji než Země; jeho den může trvat týdny nebo měsíce (viz Přílivové účinky na rychlost otáčení, axiální náklon a oběžnou dráhu ).[19]

Kepler-186f axiální náklon (obliquity) je pravděpodobně velmi malá, v takovém případě by neměla období naklonění vyvolaná obdobím Země. Jeho oběžná dráha je pravděpodobně blízká kruhové,[19] takže mu také nebudou chybět sezónní změny vyvolané výstředností, jako jsou ty Mars. Axiální náklon však může být větší (asi 23 stupňů), pokud mezi ním a Keplerem-186e obíhá jiná nezjištěná nepřecházející planeta; simulace planetární formace ukázaly, že přítomnost alespoň jedné další planety v této oblasti je pravděpodobná. Pokud taková planeta existuje, nemůže být mnohem hmotnější než Země, protože by pak způsobovala orbitální nestability.[18]

Jedna recenzní esej z roku 2015 dospěla k závěru, že Kepler-186f spolu s exoplanety Kepler-442b a Kepler-62f, byli pravděpodobně nejlepšími kandidáty na to, že jsou potenciálně obyvatelnými planetami.[20]

V červnu 2018 studie naznačují, že Kepler-186f může mít roční období a podnebí podobné těm na Zemi.[21][22]

Následné studie

Program cestování Exoplanet NASA „cestovní plakát“ pro Kepler-186f

Cíl vyšetřování SETI

Jako součást Institut SETI je hledat mimozemskou inteligenci, Allen Telescope Array poslouchal rádiové emise ze systému Kepler-186 asi měsíc od 17. dubna 2014. V tomto intervalu nebyly nalezeny žádné signály připisovatelné mimozemské technologii; aby však bylo možné tyto přenosy detekovat, pokud by byly vyzařovány všemi směry stejně, a tedy nikoli přednostně směrem k Zemi, by musely být alespoň 10krát silnější než přenosy z Observatoř Arecibo.[7] Další prohlídka provedená na crowdsourcing projekt SETI-Live, hlásí neprůkazné, ale optimisticky vypadající známky radiového šumu z pozorování Allen Array.[23] Čím známější SETI @ Home hledání nepokrývá žádný objekt v zorném poli Kepler.[24] Další následný průzkum využívající Dalekohled Green Bank nezkontroloval Kepler 186f.[25] Vzhledem k mezihvězdné vzdálenosti 490 světelných let (151 ks) by signály opustily planetu před mnoha lety.

Budoucí technologie

Ve vzdálenosti téměř 582 světelných let (178,5 ks) je Kepler-186f příliš daleko a jeho hvězda je příliš slabá pro současné dalekohledy nebo příští generaci plánovaných dalekohledů, aby bylo možné určit jeho hmotnost nebo zda má atmosféru. Objev Kepler-186f však přesvědčivě ukazuje, že v obyvatelných zónách existují další planety o velikosti Země. Kosmická loď Kepler se zaměřila na jedinou malou oblast oblohy, ale vesmírné dalekohledy příští generace lovící planety, jako například TESS a CHEOPS, prozkoumá blízké hvězdy na obloze. Nadcházející hvězdy s planetami mohou být studovány nadcházejícími Vesmírný dalekohled Jamese Webba a budoucí velké pozemské dalekohledy pro analýzu atmosféry, určování hmot a odvozování složení.[19] Navíc Pole čtvercového kilometru by významně zlepšilo rádiové pozorování nad Observatoř Arecibo a Dalekohled Green Bank.[25]

Předchozí jména

Jako Keplerův dalekohled pokračovala observační kampaň, původně identifikovaný systém byl vložen do Katalog Kepler Input (KIC), a poté postupoval jako kandidátský hostitel planet k a Objekt zájmu Kepler (KOI). Tím pádem, Kepler 186 začal jako KIC 8120608 a poté byl identifikován jako KOI 571.[26] Kepler 186f byl zmíněn, když byl známý jako KOI-571-05 nebo KOI-571.05, nebo používal podobné nomenklatury v roce 2013 v různých diskusích a publikacích před jeho úplným potvrzením.[27]

Srovnání

Planeta o velikosti nejbližší k Zemi v obyvatelné zóně, která byla dříve známá, byla Kepler-62f s 1,4 poloměry Země. Kepler-186f obíhá kolem hvězdy M-trpaslíka, zatímco Kepler-62f obíhá kolem hvězdy typu K. Studie vývoje atmosféry na planetách o velikosti Země v obyvatelných zónách G-hvězdy (třída obsahující Slunce, ale ne Kepler-186) navrhovala, že 0,8–1,15 R⊕ je rozsah velikostí planet dost malý na to, aby ztratily svůj původní akumulovaný vodíkový obal, ale dost velký na to, aby udržely odplyněnou sekundární atmosféru, jako je Země.[28]

Pozoruhodné exoplanety – Keplerův vesmírný dalekohled
KeplerExoplanets-NearEarthSize-HabitableZone-20150106.png
Potvrzeny malé exoplanety obyvatelné zóny.
(Kepler-62e, Kepler-62f, Kepler-186f, Kepler-296e, Kepler-296f, Kepler-438b, Kepler-440b, Kepler-442b )
(Kepler Space Telescope; 6. ledna 2015).[29]

V populární kultuře

Viz také

Poznámky

  1. ^ Za předpokladu složení podobné Zemi.[1]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Quintana, E. V.; et al. (18. dubna 2014). „Planeta o velikosti Země v obyvatelné zóně chladné hvězdy“ (PDF). Věda. 344 (6181): 277–280. arXiv:1404.5667. Bibcode:2014Sci ... 344..277Q. doi:10.1126 / science.1249403. PMID  24744370. S2CID  1892595.
  2. ^ A b C Johnson, Michele; Harrington, J.D. (17. dubna 2014). „Kepler NASA objevuje první planetu o velikosti Země v„ obyvatelné zóně “jiné hvězdy“. NASA. Archivováno z původního dne 17. dubna 2014.
  3. ^ A b C d E „Kepler-186 f“. Archiv NASA Exoplanet. Citováno 19. července 2016.
  4. ^ Chang, Kenneth (17. dubna 2014). „Vědci najdou„ dvojče Země “nebo možná manželku“. The New York Times.
  5. ^ A b C d Chang, Alicia (17. dubna 2014). „Astronomové dosud spatřili většinu planety podobné Zemi“. Associated Press. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  6. ^ Morelle, Rebecca (17. dubna 2014). "'Největší planeta jako Země dosud spatřila Pomocníka Keplera “. BBC novinky. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  7. ^ A b Quintana, Elisa (17. dubna 2014). „Kepler 186f - první planeta o velikosti Země obíhající v obytné zóně jiné hvězdy“. Institut SETI. Archivovány od originál dne 18. dubna 2014. Citováno 18. dubna 2014.
  8. ^ Zaměstnanci (16. března 2014). „EBI - Hledání života za sluneční soustavou 2014 - Exoplanety, biologické podpisy a nástroje“. EBI2014. Archivovány od originál dne 18. dubna 2014. Citováno 18. dubna 2014. Viz zasedání 19. března 2014 - středa 11: 50–12: 10 - Thomas Barclay: První exoplanety obyvatelné zóny o velikosti Země.
  9. ^ Klotz, Irene (20. března 2014). „Vědci se nacházejí na exoplanetě o velikosti Země“. Discovery Communications. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  10. ^ „Dalekohled NASA Kepler objevuje planetu, o které se dosud vědělo, že je nejpodobnější Zemi,“. Opatrovník. Londýn. Tisková asociace. 17.dubna 2014. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  11. ^ „Katalog obyvatelných exoplanet - Laboratoř planetární obývatelnosti @ UPR Arecibo“. phl.upr.edu.
  12. ^ Fraser Cain (16. září 2008). „Kolik je slunce?“. Vesmír dnes. Citováno 19. února 2011.
  13. ^ Fraser Cain (15. září 2008). "Teplota slunce". Vesmír dnes. Citováno 19. února 2011.
  14. ^ Sinnott, Roger W. (19. července 2006). „Jaký je můj limit velikosti pouhým okem?“. Obloha a dalekohled. Citováno 17. dubna 2019.
  15. ^ http://www.hpcf.upr.edu/~abel/phl/hec_plots/hec_orbit/hec_orbit_Kepler-186_f.png
  16. ^ Clark, Stephen (17. dubna 2014). „Planeta Země‚ bratrance 'leží 500 světelných let daleko “. Vesmírný let teď. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  17. ^ Greenfieldboyce, Nell (17. dubna 2014). „Vědci zahlédli planetu, která vypadá jako„ bratranec Země “'". Národní veřejné rádio. Archivováno z původního dne 18. dubna 2014.
  18. ^ A b C Bolmont, Emeline; Raymond, Sean N .; von Paris, Philip; Selsis, Franck; Hersant, Franck; Quintana, Elisa V .; Barclay, Thomas (27. srpna 2014). „Vznik, přílivový vývoj a obyvatelnost systému Kepler-186“. Astrofyzikální deník. 793 (1): 3. arXiv:1404.4368. Bibcode:2014ApJ ... 793 ... 3B. doi:10.1088 / 0004-637X / 793/1/3. S2CID  118709918.
  19. ^ A b C Zaměstnanci (17. dubna 2014). „Kepler 186f - Planeta v obytné zóně (video)“. Hangout On Air. Institut SETI. Archivovány od originál dne 18. dubna 2014. Citováno 18. dubna 2014.
  20. ^ Paul Gilster, Andrew LePage (30. ledna 2015). „Recenze nejlepších kandidátů na obyvatelné planety“. Centauri Dreams, Tau Zero Foundation. Citováno 24. července 2015.
  21. ^ Mack, Eric (29. června 2018). „Dvě exoplanety podobné Zemi (Kepler 186f a Kepler 62f) mají nyní ještě lepší místa k hledání života - dva z prvních objevů exoplanety Země jsou nyní vzrušujícími cíli při hledání obyvatelných světů za touto skálou.“. CNET. Citováno 29. června 2018.
  22. ^ Shan, Yutong; Li, Gongjie (16. května 2018). „Varianty šikmosti planet obyvatelné zóny Kepler-62f a Kepler-186f“. Astronomický deník. 155 (6): 237. arXiv:1710.07303. Bibcode:2018AJ .... 155..237S. doi:10,3847 / 1538-3881 / aabfd1. ISSN  1538-3881. S2CID  59033808.
  23. ^ Farmář, Hontas (18. dubna 2014). „Lepší šance než 50/50 má Kepler-186f technologický život“. Věda 20. Archivováno z původního dne 28. dubna 2014.
  24. ^ Viz čtvrtá otázka na adrese Kevvy, pane (20. března 2014). „(Předběžná a předčasná) sbírka SERENDIP Green Bank - Pomozte SETI @ Home postavit nového (jiného než Arecibo) příjemce!“. SETI @ home. Archivováno z původního dne 4. května 2014.
  25. ^ A b Siemion, Andrew P.V.; Demorest, Paul; Korpela, Eric; Maddalena, Ron J .; Werthimer, Dan; Cobb, Jeff; Langston, Glen; Lebofsky, Matt; Marcy, Geoffrey W .; Tarter, Jill (2013). „Průzkum SETI 1,1 až 1,9 GHz v oblasti Keplerova pole: I. Hledání úzkopásmových emisí z vybraných cílů“. Astrofyzikální deník. 767 (1): 94. arXiv:1302.0845. Bibcode:2013ApJ ... 767 ... 94S. doi:10.1088 / 0004-637X / 767/1/94. S2CID  119302350.
  26. ^ Rowe, Jason F .; et al. (27. února 2014). „Validace Keplerových kandidátů na více planet. III: Analýza světelných křivek a oznámení stovek nových víceplanetárních systémů“. Astrofyzikální deník. 784 (1): 45. arXiv:1402.6534. Bibcode:2014ApJ ... 784 ... 45R. doi:10.1088 / 0004-637X / 784/1/45. S2CID  119118620.
  27. ^ Glister, Paul (5. listopadu 2013). "Planety o velikosti Země v obydlené zóně běžné". Centauri Dreams. Archivováno z původního dne 19. dubna 2014. Viz komentář „Holger 16. listopadu 2013 v 14:21“.
    ^ redakce [„editor“] (6. srpna 2013). „Kepler (asi) našel obyvatelnou planetu o velikosti Země“ [Kepler (pravděpodobně) našel obyvatelnou planetu o velikosti Země]. exoplanety.cz. Archivováno z původního dne 20. srpna 2013.
    ^ „Kepler: Erster Kandidat einer habitablen Exoerde Veröffentlicht“ [Kepler: Publikován první kandidát na obyvatelnou Exoplanetu]. Zauber der Sterne [Kouzlo hvězd] (v němčině). 19. srpna 2013. Archivováno z původního dne 27. září 2013.
    ^ Bovaird, Timothy; Lineweaver, Charles H. (1. srpna 2013). „Předpovědi exoplanet založené na generalizovaném vztahu Titius-Bode“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 435 (2): 14–15. arXiv:1304.3341. Bibcode:2013MNRAS.435.1126B. doi:10.1093 / mnras / stt1357. S2CID  15620163.
  28. ^ Lammer, H .; Stökl, A .; Erkaev, N.V .; Dorfi, E.A.; Odert, P .; Güdel, M .; Kulikov, Yu. N .; Kislyakova, K.G .; Leitzinger, M. (13. ledna 2014). „Původ a ztráta vodíkových obálek zachycených v mlhovinách od„ sub “do„ superzemě “v obyvatelné zóně hvězd podobných Slunci. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 439 (4): 3225. arXiv:1401.2765. Bibcode:2014MNRAS.439.3225L. doi:10.1093 / mnras / stu085. S2CID  118620603.
  29. ^ Clavin, Whitney; Chou, Felicia; Johnson, Michele (6. ledna 2015). „Kepler NASA označuje 1 000. objev Exoplanet, objevuje více malých světů v obytných zónách“. NASA. Citováno 6. ledna 2015.
  30. ^ „Civilizace: Beyond Earth“. Pára.
  31. ^ "Nijmeegse band schiet album naar de maan". NOS op 3 (v holandštině). Nederlandse Omroep Stichting. 25. ledna 2017. Citováno 31. července 2017. Vernoemd naar de eerst ontdekte planeet waar misschien wel menselijk leven mogelijk is; 'google google here here'

externí odkazy

Souřadnice: Mapa oblohy 19h 54m 36.651s, +43° 57′ 18.06″