CoRoT-7b (ранее называвшаяся CoRoT-Exo-7b ) [2] [3] - это экзопланета, вращающаяся вокруг звезды CoRoT-7 в созвездии Единорога в 489 световых годах от Земли . Впервые она была обнаружена фотометрически французской миссией CoRoT, о чем было сообщено в феврале 2009 года. [4] До объявления о спутнике Kepler-10b в январе 2011 года это была самая маленькая экзопланета , диаметр которой был измерен в 1,58 раза больше диаметра Земли.(что дало бы ее объем в 3,95 раза больше земного), и первая потенциальная планета земного типа, которая может быть обнаружена вне Солнечной системы . Планета имеет очень короткий период обращения вокруг своей звезды за 20 часов. [1]
Открытие | |
---|---|
Обнаружил | Rouan et al. ( CoRoT ) |
Сайт открытия | Полярная орбита |
Дата открытия | 3 февраля 2009 г. |
Метод обнаружения | Транзит |
Орбитальные характеристики | |
Большая полуось | 0,0172 ± 0,00029 а.е. (2 573 000 ± 43 000 км) [1] |
Эксцентриситет | 0 |
Орбитальный период | 0,853585 ± 0,000024 [1] д |
Наклон | 80,1 ± 0,3 [1] |
Звезда | CoRoT-7 |
Физические характеристики | |
Средний радиус | 0,14 R J 1,58 ± 0,1 R ⊕ |
Масса | <0,0283 М J (<9 М ⊕ ) |
Температура | 1300–1800 К [2] |
Сочетание диаметра планеты, полученного из данных о транзите, с массой планеты, полученной из измерений лучевой скорости, означало, что плотность CoRoT-7b была примерно такой же, как у Земли, и, следовательно, что CoRoT-7b был земной планетой, такой как Земля и не был газовым гигантом вроде Юпитера . Наблюдения за лучевой скоростью CoRoT-7 также обнаружили вторую суперземлю , CoRoT-7c , которая имеет массу в 8,4 раза больше Земли и вращается каждые 3,7 дня на расстоянии 6,9 миллиона км (4,3 миллиона миль).
Открытие
CoRoT-7b был обнаружен путем наблюдения за периодическим уменьшением видимой величины его родительской звезды, вызванным прохождением планеты перед звездой, если смотреть с Земли. Измерение этого падения яркости вместе с оценкой размера звезды позволяет рассчитать размер планеты. (См. Метод транзита .) Космическая миссия CoRoT наблюдала звезду CoRoT-7 в звездном поле LRa01 с 15 октября 2007 г. по 3 марта 2008 г. За этот период было получено 153 периодических транзитных сигнала длительностью 1,3 часа с глубиной 3,4 × Было зарегистрировано 10 −4 . После 40 дней сбора данных алгоритм конвейера режима тревоги обнаружил неглубокий сигнал CoRoT-7b, запустив последующие наблюдения с земли, чтобы получить подтверждение планетарной природы проходящего объекта.
Об открытии CoRoT-7b было объявлено годом позже, 3 февраля 2009 года, во время симпозиума CoRoT 2009 в Париже . [4] Он был опубликован в специальном выпуске журнала Astronomy and Astrophysics, посвященном результатам CoRoT. [5]
Масса
После обнаружения CoRoT-7b на кривой блеска последующие наблюдения, проведенные с помощью сети наземных телескопов, почти полностью исключили возможность ложноположительного обнаружения. [6] HARPS спектрограф был впоследствии использован для измерения массы Коро-7b с радиальной скоростью методом. Сильная активность родительской звезды, которая мешает измерениям лучевой скорости, затрудняла определение массы.
В статье об открытии Queloz et al. , [7] весил планеты около 4,8 масс Земли , придавая ему плотность 5,6 ± 1,3 г см -3 , похожий на земной. Значение было получено с использованием процедуры предварительного отбеливания и гармонического разложения. Также предполагалось, что в системе есть вторая непереходящая планета, CoRoT-7c , с периодом обращения 3,7 дня.
Вторая статья Hatzes et al. , [8] с использованием анализа Фурье сообщил о вероятной массе 6,9 массы Земли для CoRoT-7b и обнаружил намёки на присутствие в системе третьей планеты, CoRoT-7d , с массой, аналогичной массе Нептуна , и с массой 9%. дневной орбитальный период.
Pont et al. [9] свидетельствует о систематических ошибках измерений HARPS, превышающих заявленные, при весе CoRoT-7b от одной до четырех масс Земли. Подтверждение лучевой скорости планеты также находится на шаткой почве, с предварительным обнаружением с достоверностью только 1,2 сигма.
Boisse et al. , [10], используя одновременную подгонку звездной активности и планетных сигналов в данных о лучевых скоростях, вычислите для CoRoT-7b массу 5,7 массы Земли, хотя и с очень большой погрешностью.
Затем команда CoRoT опубликовала вторую статью о массе CoRoT-7b [11], в которой удалялась звездная активность путем анализа только данных о лучевых скоростях, для которых в данную ночь было проведено несколько измерений. Планета взвешивают в 7,42 масс Земли, что дает среднюю плотность 10,4 ± 1,8 г см -3 , намного выше , чем у Земли и аналогично второй скалистой планеты нашли, Kepler-10b .
Последнее исследование Ferraz-Mello et al. [12] улучшили подход, использованный в статье об открытии, обнаружив, что он уменьшил амплитуду индуцированных лучевых скоростей планет. Он сообщает для CoRoT-7b более тяжелую массу в 8 масс Земли, что согласуется со второй статьей, опубликованной командой CoRoT. Таким образом, CoRoT-7b может быть каменистым с большим железным ядром, а внутренняя структура больше похожа на Меркурий, чем на Землю.
Наблюдения Спитцера
Независимая проверка CoRoT-7b как планеты обеспечивается последующими наблюдениями, выполненными с помощью космического телескопа Spitzer . Его наблюдения подтвердили транзиты планеты с одинаковой глубиной на разных длинах волн, чем наблюдаемые CoRoT. [13] Эти данные затем позволяют подтвердить CoRoT-7b как настоящую планету с очень высокой степенью достоверности, независимо от зашумленных данных о лучевой скорости.
Характеристики
Хотя масса CoRoT-7b остается неопределенной, с диапазоном от 2 до 8 масс Земли, его радиус и орбитальный период хорошо известны из фотометрии CoRoT : он вращается очень близко к своей звезде (1/23 расстояния от Солнца до Меркурия [14 ] ) с периодом обращения 20 часов, 29 минут и 9,7 секунды и радиусом 1,58 земного радиуса. [15] CoRoT-7b имел самую короткую орбиту из всех известных на момент открытия. [16]
Из-за высокой температуры он может быть покрыт лавой . [2] Состав и плотность планеты, хотя и слабо ограничены, делают CoRoT-7b, вероятно, скалистой планетой, как Земля. Он может принадлежать к классу планет, которые, как считается, содержат до 40% воды (в форме льда и / или пара) в дополнение к каменным породам. [17] Однако тот факт, что он сформировался так близко к своей родительской звезде, может означать, что он обеднен летучими веществами . [18] Существует большая вероятность того, что вращение планеты приливно привязано к орбитальному периоду, так что температуры и геологические условия на сторонах планеты, обращенных к звезде и от нее, могут резко отличаться. Теоретическая работа предполагает, что CoRoT-7b может быть хтонической планетой (остатки нептуноподобной планеты, у которой большая часть начальной массы была удалена из-за непосредственной близости к ее родительской звезде). [19] [20] Другие исследователи оспаривают это и заключают, что CoRoT-7b всегда была каменистой планетой, а не эродированным ядром газового или ледяного гиганта [21] из-за молодого возраста звездной системы.
Любое отклонение от круговой орбиты (из-за влияния звезды-хозяина и соседних планет) может вызвать интенсивную вулканическую активность, подобную активности Ио , за счет приливного нагрева . [22]
Подробное исследование экстремальных свойств CoRoT-7b было опубликовано [23], в котором сделан вывод о том, что, несмотря на неопределенность массы, планета по составу похожа на Землю. Чрезвычайная близость к звезде должна предотвратить образование значительной атмосферы , при этом дневное полушарие будет таким же горячим, как вольфрамовая нить лампы накаливания, что приведет к образованию лавового океана. Исследователи предлагают назвать этот новый класс планет, первым из которых является CoRoT-7b, « планетами лавового океана ».
Модель интерьера
Неопределенность в CoRoT-7b массы не допускает точное моделирование структуры планеты. Тем не менее, обоснованные предположения все же можно было делать. Предполагая , что планеты 5-земных масс, планета была смоделирована , чтобы иметь конвекцию в мантии с небольшим ядром с не более чем на 15% от массы планеты, или 0,75 М ⊕ . Нижняя мантия над границей ядро-мантия имеет более медленную конвекцию, чем верхняя мантия, потому что большее давление заставляет жидкости становиться более вязкими. Температура верхней конвектирующей мантии различна от одной стороны планеты к другой с боковыми перепадами температуры для нисходящих потоков до нескольких сотен кельвинов. Однако на температуру апвеллинга не влияют нисходящие колебания и колебания температуры поверхности. На постоянной дневной стороне планеты, заблокированной приливом и отливом, где температура поверхности высока из-за того, что она постоянно обращена к солнцу, поверхность участвует в конвекции, что свидетельствует о том, что вся поверхность этого полушария покрыта океанами лавы. На постоянной ночной стороне поверхность достаточно прохладна для образования коры с лужами лавы над конвективной мантией с интенсивным вулканизмом . На дневной стороне планеты конвекционные ячейки больше, чем на ночной. [24] Исследователи также исследовали физическое состояние внутри CoRoT-7b, [25] указав на то, что, скорее всего, это твердое железное ядро, поэтому на планете должно отсутствовать самогенерируемое магнитное поле .
Возможная атмосфера
Из-за высоких температур на освещенной стороне планеты и вероятности того, что все поверхностные летучие вещества были истощены, испарение силикатной породы могло привести к образованию разреженной атмосферы (с давлением, приближающимся к 1 Па или 10 −2 мбар при 2500 K), состоящей из преимущественно натрия , O 2 , O и оксида кремния , а также в меньших количествах калия и других металлов. [14] [18] [26] Магний (Mg), алюминий (Al), кальций (Ca), кремний (Si) и железо (Fe) могут выпадать из такой атмосферы на дневной стороне планеты в виде дождя. частицы минералов, таких как энстатит , корунд и шпинель , волластонит , кремнезем и оксид железа (II) , которые будут конденсироваться на высотах ниже 10 км. Титан (Ti) может быть истощен (и, возможно, аналогичным образом железом), перемещаясь в ночную сторону перед конденсацией в виде перовскита и гейкиелита . [18] Натрий (и в меньшей степени калий), будучи более летучим, менее подвержен конденсации в облака и будет доминировать во внешних слоях атмосферы. [14] [18] Наблюдения, проведенные с помощью спектрографа UVES на CoRoT-7b в транзите и вне его, в поисках линий излучения и поглощения, происходящих в экзосфере планеты, не смогли обнаружить каких-либо значимых особенностей. [27] Спектральные линии кальция (Ca I, Ca II) и натрия (Na), ожидаемые для планеты, похожей на Меркурий , либо отсутствуют, либо ниже пределов обнаружения, и даже линии излучения, ожидаемые от вулканической активности, из-за действующих приливных сил. из-за силы тяжести ближайшей звезды не были обнаружены. Отсутствие обнаружений согласуется с ранее процитированной теоретической работой [23], которая указывает на безоблачную атмосферу, состоящую из каменистых паров с очень низким давлением. Из доступных данных ученые могут только сделать вывод, что CoRoT-7b не похож ни на одну из каменистых планет Солнечной системы .
Смотрите также
- Хтонская планета
- CoRoT-7c : еще одна суперземля на близкой орбите, не обнаруженная CoRoT
- Gliese 1214 b , еще одна экзопланета с хорошо определенными радиусом и массой в диапазоне суперземли
- Высокая точность Radial Velocity Planet Searcher или высокой точности Radial Velocity Planet Поиск
- Kepler-10b , еще одна экзопланета, определенная как каменистая
- Космический телескоп Спитцера или SST
Рекомендации
- ^ а б в г Леже, А; и другие. (2009). «Транзитные экзопланеты из космической миссии CoRoT VIII. CoRoT-7b: первая суперземля с измеренным радиусом» . Астрономия и астрофизика . 506 (1): 287–302. arXiv : 0908.0241 . Bibcode : 2009A&A ... 506..287L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200911933 .
- ^ а б в «COROT обнаруживает самую маленькую экзопланету, по которой можно ходить» . Европейское космическое агентство . 3 февраля 2009 . Проверено 4 февраля 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Шнайдер, Дж. (10 марта 2009 г.). «Изменение названий планет CoRoT» . Экзопланеты (Список рассылки). Архивировано из оригинала 18 января 2010 года . Проверено 19 марта 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б Rouan, D .; и другие. (3 февраля 2009 г.). «CoRoT-exo-7b. Обнаружил ли CoRoT первую транзитную Суперземлю вокруг звезды главной последовательности?» (PDF) . Симпозиум Коро - Париж. Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2011 года . Проверено 13 мая 2009 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Космическая миссия CoRoT: первые результаты» . Астрономия и астрофизика . 506 (1). 2009 . Проверено 23 августа 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Léger, A .; и другие. (2009). «Транзитные экзопланеты из космической миссии CoRoT VIII. CoRoT-7b: первая суперземля с измеренным радиусом». Астрономия и астрофизика . 506 (1): 287–302. arXiv : 0908.0241 . Bibcode : 2009A&A ... 506..287L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200911933 .
- ^ Queloz, D .; и другие. (2009). «Планетная система CoRoT-7: две орбитальные суперземли» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 506 : 303–319. Bibcode : 2009A&A ... 506..303Q . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200913096 .
- ^ Hatzes, AP; и другие. (2010). "Исследование изменений радиальной скорости CoRoT-7". Астрономия и астрофизика . 520 : A93. arXiv : 1006,5476 . Бибкод : 2010A & A ... 520A..93H . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201014795 .
- ^ Pont, F .; Aigrain, S .; Цукер, С. (2010). «Переоценка свидетельств лучевых скоростей планет вокруг CoRoT-7». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 411 (3): 1953–1962. arXiv : 1008,3859 . Bibcode : 2011MNRAS.411.1953P . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.17823.x .
- ^ Boisse, I .; и другие. (2011). «Распутывание звездной активности и планетных сигналов». Труды Международного астрономического союза . 273 : 281–285. arXiv : 1012.1452 . Bibcode : 2011IAUS..273..281B . DOI : 10.1017 / S1743921311015389 .
- ^ Hatzes, AP; и другие. (2011). «О массе CoRoT-7b». Астрофизический журнал . 743 (1): 75. arXiv : 1105.3372 . Bibcode : 2011ApJ ... 743 ... 75H . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 743/1/75 .
- ^ Ferraz-Mello, S .; и другие. (2011). «Об определении массы планет в случае суперземель, вращающихся вокруг активных звезд. Случай системы CoRoT-7». Астрономия и астрофизика . 531 : A161. arXiv : 1011.2144 . Bibcode : 2011A & A ... 531A.161F . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201016059 .
- ^ Фрессин, Ф .; и другие. (2011). "Инфракрасные наблюдения спутника Spitzer и независимая проверка транзитной сверхземли CoRoT-7b". Астрофизический журнал . 745 (1): 81. arXiv : 1110.5336 . Bibcode : 2012ApJ ... 745 ... 81F . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 745/1/81 .
- ^ а б в Лутц, Д. (7 октября 2009 г.). «Прогноз обнаруженной экзопланеты: облачно, возможны камешки» . Вашингтонский университет в Сент-Луисе Новости и информация . Вашингтонский университет в Сент-Луисе .
- ^ Bruntt, J .; и другие. (2010). «Улучшены звездные параметры CoRoT-7». Астрономия и астрофизика . 519 : A51. arXiv : 1005,3208 . Бибкод : 2010A & A ... 519A..51B . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201014143 .
- ^ Брамфил, Г. (3 февраля 2009 г.). «Найдена самая крошечная экзопланета» . Природа . DOI : 10.1038 / news.2009.78 . Проверено 7 февраля 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Queloz, D .; и другие. (2009). «Планетная система CoRoT-7: две вращающиеся суперземли» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 506 : 303–319. Bibcode : 2009A&A ... 506..303Q . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200913096 .
- ^ а б в г Schaefer, L .; Фегли, Б. (2009). «Химия силикатных атмосфер испаряющихся сверхземель». Письма в астрофизический журнал . 703 (2): L113 – L117. arXiv : 0906.1204 . Bibcode : 2009ApJ ... 703L.113S . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 703/2 / L113 .
- ^ «Экзопланеты, обнаженные до ядра» . Журнал AstroBiology. 2009-04-25 . Проверено 7 января 2018 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Супер-Земли начался как газовый гигант ' » . BBC News . 7 января 2010 . Проверено 10 января 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Одерт, П. (2010). «Термическая потеря массы экзопланет на близких орбитах» (PDF) . Тезисы EPSC . 5 : 582. Bibcode : 2010epsc.conf..582O .
- ^ Джаггард В. (5 февраля 2010 г.). « » Супер Земля «Может действительно быть Новая планета Тип: Супер-Io» . National Geographic . Проверено 12 февраля 2010 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б Léger, A .; и другие. (2011). «Экстремальные физические свойства суперземли CoRoT-7b». Икар . 213 (1): 1–11. arXiv : 1102,1629 . Bibcode : 2011Icar..213 .... 1L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2011.02.004 .
- ^ Noack, L .; и другие. (2010). «CoRoT-7b: Конвекция на планете, заблокированной приливом» (PDF) . Аннотации геофизических исследований . 12 : 9759. Bibcode : 2010EGUGA..12.9759N .
- ^ Вагнер, FW; Sohl, F .; Rückriemen, T .; Рауэр, Х. (2011). «Физическое состояние глубин экзопланеты CoRoT-7b». Труды Международного астрономического союза . 276 : 193–197. arXiv : 1105.1271 . Bibcode : 2011IAUS..276..193W . DOI : 10.1017 / S1743921311020175 .
- ^ Miguel, Y .; Kaltenegger, L .; Fegley, B .; Шефер, Л. (1 декабря 2011 г.). "Составы горячих сверхземных атмосфер: поиск кандидатов в Кеплер". Астрофизический журнал . 742 (2): L19. arXiv : 1110.2426 . Bibcode : 2011ApJ ... 742L..19M . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 742/2 / L19 .
- ^ Гюнтер, EW; и другие. (2011). «Ограничения экзосферы CoRoT-7b». Астрономия и астрофизика . 525 : A24. arXiv : 1009,5500 . Bibcode : 2011A & A ... 525A..24G . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201014868 .
Внешние ссылки
СМИ, связанные с CoRoT-7b, на Викискладе?
- Шиллинг, Г. (3 февраля 2009 г.). «COROT находит самую маленькую экзопланету» . Небо и телескоп . Архивировано из оригинала 7 февраля 2009 года . Проверено 4 февраля 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- «Супер-Земля найдена! Самая маленькая транзитная внесолнечная планета из когда-либо обнаруженных» . Парижская обсерватория . Февраль 2009. Архивировано из оригинала на 2009-09-23 . Проверено 4 февраля 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- Barnes, R .; Раймонд, С. Н.; Greenberg, R .; Джексон, B .; Кайб, Н. А. (2010). «CoRoT-7 b: Супер-Земля или Супер-Ио?». Письма в астрофизический журнал . 709 (2): L95. arXiv : 0912.1337 . Bibcode : 2010ApJ ... 709L..95B . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 709/2 / L95 .
Координаты : 06 ч 43 м 49.0 с , −01 ° 03 ′ 46.0 ″