 |
| 55 Cancri f w ekosferze. |
Bez wątpienia w bieżącym miesiącu cierpimy na brak nowych doniesień związanych z planetami pozasłonecznymi. Zaledwie dwie egzoplanety zostały potwierdzone od początku lipca. Cisza na blogu na pewno nie jest mile widziana (nawet przeze mnie!). Dlatego postanowiłem krótko opisać jeden z najciekawszych wielokrotnych systemów planetarnych jakie do tej pory odkryto - 55 Cancri.
55 Cancri to podwójna gwiazda znajdująca się w gwiazdozbiorze raka. Składa się z dojrzałego, podobnego do Słońca zółtego karła (A), którego wiek szacuje się na około 10 miliardów lat oraz mniejszego czerwonego karła(B) oddalonego od składnika A o ponad 1000 AU (1 AU - śr. odległość Ziemi od Słońca). Składnik A ma bardzo zbliżoną masę do naszej gwiazdy dziennej, jednak posiada mniejsze natężenie światła i temperaturę. Układ ten jest oddalony o około 41 lat świetlnych od Ziemi. Wielkość gwiazdowa 5,95 mag pozwala dostrzec gwiazdę A na nocnym niebie za pomocą lornetki.
 |
| Tranzyt 55 Cnc e na tarczy gwiazdy 55 Cnc A. Po lewej tranzyt Ziemi i Jowisza na tle tarczy Słońca. |
Wokół 55 Cancri A krąży aż 5 egzoplanet! Okresy orbitalne tych planet znajdują się pomiędzy 0,7 dnia, a 14 latami. Cztery (b,c,d,f) z tych obiektów to gazowe olbrzymy, natomiast planeta e to gorąca "Super Ziemia" (planeta o masie między 2-10 mas Ziemi) o masie 8,5 Mz oraz promieniu ponad dwukrotnie większym od naszego globu. Krąży najbliżej ze wszystkich planet w tym układzie. Czas jednej pełnej orbity to zaledwie 17 godzin. Zbadanie promienia tej planety było możliwe dzięki zaobserwowaniu tranzytu tego obiektu, jednak samo odkrycie zarówno tej, jak i pozostałych planet było możliwe dzięki metodzie prędkości radialnych (przeczytaj więcej o metodach odkrywania planet). Analiza danych o 55 Cancri e sugeruje, że jest to skalista egzoplaneta składającą się w dużej mierze z żelaza. Istnieje prawdopodobieństwo, że w przeszłości 55 Cancri e była jądrem gazowego giganta, który w skutek migracji do wewnętrznej części układu, utracił swoją gazową powłokę.
Następnym w kolejności (od gwiazdy) obiektem jest 55 Cancri b. W tym przypadku mamy do czynienia z "Gorącym Jowiszem". Jest to pierwsza planeta jaka została odkryta w tym układzie. Ten gazowy olbrzym posiada nieco mniejszą masę od Jowisza, a czas jaki potrzebuje na wykonanie jednej orbity to około 14 dni i 16 godzin. Nie wyróżnia się niczym szczególnym na tle innych gorących gigantów, jednak jej odkrycie i pewne niespójności w wynikach z badań prędkości radialnych doprowadziły ostatecznie do ogłoszenia w 2002 roku kolejnej planety.. 55 Cancri d.
Jednak po kolei.. Jakieś 18,5 mln kilometrów od poprzedniej planety znajduje się 55 Cancri c. Jest to więc trzecia egzoplaneta pod względem odległości od gwiazdy w tym systemie. Odległość ta to około 0.2403 AU (wciąż bliżej nić Merkury w naszym Układzie Słonecznym). Jej masa to nieco ponad połowa masy Saturna lub (jak kto woli) nieco mniej niż cztery masy Urana. Rok na tej planecie trwa 44 dni, 8 godzin, 16 minut i 13,5 sekundy. To znacznie więcej niż w przypadku omawianych już planet e i b, jednak wciąż zbyt mało by 'uwolnić' 55 Cancri c od ogromnych temperatur. Sprawy mają się zupełnie inaczej dla kolejnego obiektu...
 | |
| Ekscentryczna orbita 55 Cancri f. Kolorem szarym oznaczono ekosferę. |
55 Cancri f - czwarta planeta w kolejności od 'tamtejszego Słońca'. Ten gazowy obiekt jest również masowo podobny do połowy masy Saturna (55 Cancri f - 45 mas Ziemi; Saturn - 95 Mz). Krąży znacznie dalej od swoich sąsiadów - 0,781 AU - a na jedno takie okrążenie gwiazdy potrzebuje 260 dni i 17 godzin. Astronomom udało się oszacować zarówno zewnętrzną, jak i wewnętrzną granicę ekosfery w systemie 55 Cancri. Ekosfera to obszar wokół gwiazdy, w którym woda może utrzymywać się w stanie ciekłym, a więc temperatura nie przekracza tam 100 oC oraz nie spada poniżej 0 oC. Dla gwiazdy 55 Cancri obszar ten rozciąga się od 0.67 AU do 1.32 AU. Łatwo więc zauważyć, że planeta f powinna znajdować się w ekosferze! Jednak nie jest to takie proste. 55 Cancri f prawdopodobnie krąży po dość ekscentrycznej orbicie (im większa ekscentryczność tym orbita bardziej eliptyczna) co znacznie utrudnia utrzymanie 'odpowiedniej' temperatury. Planeta na przemian wchodzi i wychodzi z ekosfery swojej gwiazdy macierzystej. Mimo wszystko spędza w niej aż 74% z 260 dni. Astronomowie obliczyli możliwe temperatury panujące na tej egzoplanecie. Przy braku redystrybucji ciepła wynoszą one od -10oC do 85oC. Oczywiście taka sytuacja jest oczywiście mało prawdopodobna. Jadnak zakładając nawet redystrybucję ciepła temperatury osiągają od -52oC do 29oC. Widać więc, że nawet w drugim przypadku istnieje możliwość występowania wody w stanie ciekłym. Warto też dodać, że te obliczenia nie uwzględniają efektu cieplarnianego, który może dodatkowo podgrzać planetę. Co więcej, ekscentryczność tego obiektu (0,4) nie jest do końca uzasadniona. Być może przy kolejnych badaniach ulegnie ona zmniejszeniu, co zwiększyło by czas przebywania w ekosferze. 55 Cancri f często jest brana pod uwagę jako kandydatka na "Drugą Ziemię". Choć najczęściej nie sama planeta, lecz jej możliwe księżyce, które mogą okazać się odpowiednim miejscem dla rozwoju życia.
Czas na ostatni, a zarazem najmasywniejszy i najodleglejszy obiekt w tym bogatym układzie. Jest to wspomniana już wcześniej planeta 55 Cancri d. Krąży ona 5,76 AU od gwiazdy macierzystej, czyli zaledwie 0,5 AU dalej niż Jowisz wokół Słońca. Jej orbita jest 'spokojniejsza' pod względem ekscentryczności, a rok tej planety trwa 14 lat i 104 dni ziemskie (w przypadku Jowisza trwa on 11 lat i 313 dni). 55 Cancri d jest również prawie 4 razy masywniejsza od naszego olbrzyma (3.835 Mj). Grawitacja na jej powierzchni jest również 4 razy silniejsza niż ta na Jowiszu ponieważ zakłada się, że promienie tych planet są także zbliżone. Z pewnością można powiedzieć, że 55 Cancri d jest póki co najlepszym odwzorowaniem największej planety z Układu Słonecznego.
 |
| Pierwsze zdjęcie dysku wokół 55 Cancri. |
Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednym fakcie na temat systemu 55 Cnc. Otóż w październiku 1998 roku grupa astronomów z Uniwersytetu w Arizonie ogłosiła możliwość istnienia dysku wokół gwiazdy A, w odległości 25-44 AU. Sugerowano, że dysk ten jest czymś na wzór Pasa Kuipera w naszym systemie. Późniejsze analizy wykazały błędy pomiarowe spowodowanie zakłóceniami tła. Wyznaczyły także minimalną masę dysku na zaledwie 0,01% masy Ziemi. Oznaczało by to dysk złożony z drobinek lodu. Naukowcy dodali jednak, że ich obserwacje mogły nie być wystarczająco czułe dla dużo większych lodowych kawałków lub planetozymali. Co również istotne, ich badania wyznaczyły jedynie minimalną masę dysku, przez co nie można w 100% wykluczyć jego podobieństwa do Pasa Kuipera.
Źródło 1; Źródło 2 oraz wiele innych :).
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz