K2-33b
Odkrycie | |
---|---|
Odkryty przez | Misja K2 (Kepler). |
Data odkrycia | 21 czerwca 2016 r |
Tranzyt | |
Charakterystyka orbitalna | |
0,0409 +0,0021 -0,0023 j.a |
|
Ekscentryczność | 0,0 |
5,424 865 +0,000 035 −0,000 031 d |
|
Nachylenie | 89,1 +0,6 -1,1 |
Gwiazda | K2-33 |
Charakterystyka fizyczna | |
Średni promień |
5,04 +0,34 −0,37 R Ziemia |
Masa | <3,7 mln j |
Temperatura | 850 K (577 ° C; 1070 ° F) |
K2-33b (znana również pod oznaczeniem EPIC EPIC 205117205.01 ) jest bardzo młodą egzoplanetą super-Neptuna , krążącą wokół gwiazdy K2-33 sprzed ciągu głównego . Została odkryta przez kosmiczną NASA Kepler podczas jej misji „Second Light”. Znajduje się około 456 lat świetlnych (140 parseków ) od Ziemi w gwiazdozbiorze Skorpiona . Egzoplanetę odkryto metodą tranzytu , w którym mierzony jest efekt pociemnienia, jaki powoduje planeta, gdy przechodzi przed swoją gwiazdą.
Wśród znanych egzoplanet K2-33b jest uważana za niezwykle młodą – ma zaledwie 9,3 miliona lat. Tylko jedna inna egzoplaneta jest młodsza, ma 2 miliony lat ( V830 Tau b ).
Charakterystyka fizyczna
Masa, promień i temperatura
K2-33b to super-Neptun , egzoplaneta o masie i promieniu większym niż Neptuna . Ma temperaturę równowagi 850 K (577 ° C; 1070 ° F). Ma promień 5,04 R Ziemi . Chociaż masa egzoplanety nie została jeszcze określona, górne szacunki mówią o masie 3,6 M J .
Atmosfera
Stwierdzono, że do 2022 roku atmosfera K2-33b była zamglona, bez zauważalnych pasm molekularnych w widmie transmisyjnym. Biorąc pod uwagę promień planety i temperaturę, atmosfera prawdopodobnie zawiera obfite ilości tlenku węgla i gęstą mgiełkę tolinową .
Gwiazda gospodarza
Planeta krąży wokół gwiazdy ( typu M ) sprzed ciągu głównego o nazwie K2-33 . Gwiazda ma masę 0,54 M ☉ i promień 1,05 R ☉ . Ma temperaturę powierzchni 3540 K i ma 9,3 miliona lat. Dla porównania, Słońce ma 4,6 miliarda lat i temperaturę powierzchni 5778 K. Zawiera mniej więcej taką samą ilość metali jak Słońce, a metaliczność ( [Fe/H]) wynosi 0. Jego jasność ( L ☉ ) wynosi 15% Słońca.
Pozorna jasność gwiazdy , czyli jasność, jaką wydaje się ona z perspektywy Ziemi, wynosi 14,3. Dlatego jest zbyt ciemny, aby można go było zobaczyć gołym okiem.
Orbita
K2-33b okrąża swoją gwiazdę macierzystą z okresem orbitalnym 5,424 dni w odległości 0,049 AU (w porównaniu do odległości Merkurego od Słońca, która wynosi około 0,38 AU ). Planeta prawdopodobnie otrzymuje około 125 razy więcej światła słonecznego niż Ziemia od Słońca.
Wiek i formacja
Planeta jest najbardziej znana ze swojego niezwykle młodego wieku, który szacuje się na około 9,3 miliona lat. Biorąc pod uwagę ten wiek, układ planetarny najprawdopodobniej powstał pod koniec epoki miocenu w historii Ziemi. Obserwacje dokonane na planecie potwierdziły, że w rzeczywistości była to w pełni uformowana egzoplaneta, a nie tylko protoplaneta , która wciąż znajdowała się w fazie rozwoju. Masa i promień egzoplanety dodatkowo pomagają ograniczyć to stwierdzenie.
K2-33b to najmłodsza potwierdzona tranzytująca egzoplaneta. Do tej pory odkryto stosunkowo niewiele innych egzoplanet w tak młodym wieku, z których wszystkie nie są tranzytujące (niektóre z nich wykryto wokół gorących gwiazd typu A i B , takich jak HD 95086 i HIP 78530 ). mogą być po prostu brązowymi karłami ze względu na ich masę). Gorąca egzoplaneta Jowisz V830 Tau b , opublikowana w tym samym numerze czasopisma Nature jako odkrycie K2-33b, jest najmłodszą znaną egzoplanetą o wieku około 2 milionów lat (mniej więcej w czasie, gdy ludzie ewoluowali na Ziemi).
Odkrycia K2-33b i V830 Tau b są najbardziej godne uwagi, jeśli chodzi o wyjaśnienie, w jaki sposób powstają bliskie sobie planety, co jest otwartą kwestią w dziedzinie egzoplanet od czasu odkrycia pierwszej egzoplanety, 51 Pegasi b , w 1995 roku. tych egzoplanet, można wykluczyć kilka teorii migracji planet , ponieważ formowanie się bliskich planet trwa zbyt długo. Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem powstawania K2-33b jest to, że uformowała się ona dalej od swojej gwiazdy, a następnie migrowała do wewnątrz przez dysk protoplanetarny , chociaż pozostaje możliwość, że planeta uformowała się w miejscu. Trevor David z Caltech w Pasadenie powiedział o odkryciu egzoplanety „Pytanie, na które odpowiadamy, brzmi: czy wejście tych planet na te gorące orbity zajęło dużo czasu, czy też mogły tam być od bardzo wczesnego etapu? , przynajmniej w tym jednym przypadku, że rzeczywiście mogą tam być na bardzo wczesnym etapie”.
Zrozumienie młodego wieku takich egzoplanet może ostatecznie pomóc naukowcom w zrozumieniu, jak działają formacje planetarne i dostarczyć pewnych wskazówek na temat pochodzenia Układu Słonecznego i innych odkrytych tego typu układów planetarnych.
Odkrycie
W 2014 roku należąca do NASA sonda Kepler rozpoczęła swoją misję „Second Light”, po tym jak dwa jej koła reaktora uległy awarii w poprzednim roku, co zakończyło główną misję. Od 23 sierpnia do 13 listopada 2014 r. sonda zbierała dane z jądra Górnego Skorpiona , w skład którego wchodziła K2-33. Egzoplaneta została odkryta jednocześnie przez dwie niezależne grupy badawcze, jedną kierowaną przez astronomów z California Institute of Technology , a drugą kierowaną przez astronomów z University of Texas w Austin .
Gwiazda była badana pod koniec stycznia, lutego i marca 2016 r. Obserwacje wykonano za pomocą Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) na 2,7-metrowym Teleskopie Harlana J. Smitha w Obserwatorium McDonalda . Po zaobserwowaniu odpowiednich tranzytów, które dla K2-33b zachodziły mniej więcej co 5 dni (okres orbitalny), ostatecznie stwierdzono, że za okresowe 5-dniowe tranzyty odpowiada ciało planetarne. Odkrycie zostało ogłoszone 20 czerwca 2016 roku w ogłoszeniu wydanym przez NASA.