Astronomi

Hvor stor kan en stenet planet blive?

Hvor stor kan en stenet planet blive?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hvis jeg får tallene rigtige, ville omkring 17 Jupiter-masser antændes en hovedsagelig luftformig planet i en eller anden form for stjerne. Hvad med stenede planeter? Er der en teoretisk grænse for deres størrelse, så de kan vokse op til størrelse x? (Jeg forestiller mig, at en "flydende" planet ville størkne i klippe efter en vis tyngdekraftsværdi og på en eller anden måde også ville passe ind i "klippe-klassen").


Kæmpe planeter har en overflod af H og Han. Brintforbrænding forekommer ved relativt lave temperaturer. Stenede planeter har derimod ikke meget brint og endnu mindre helium. For dem ville den første relevante proces være C-afbrænding, som forekommer ved ca. 8 solmasser.

Men dette er kun gyldigt som et tankeeksperiment. Stenede planeter løsner eller ikke accenterer H / He primært på grund af utilstrækkelig masse. Hvis de var massive, ville de bestå af H / He og derfor "antænde" ved 17 Jupiter-masser.


Astronomer finder "Mega-Earth", den mest massive Rocky Planet endnu

Stenet verden kunne være den første af en helt ny klasse af planeten.

Astronomer har opdaget den tungeste planet endnu, der overvejende er stenet, en kraftig krop 17 gange mere massiv end Jorden. Kaldet Kepler-10c, planeten kredser om en stjerne, der ligner solen, selvom den er næsten dobbelt så gammel, og som ligger omkring 560 lysår væk i stjernebilledet Draco.

Eksoplaneten, der er blevet kaldt en "mega-jord", kan være den første af en ny klasse af massive stenplaneter, der findes ved fjernere baner fra deres stjerner, sagde astronomerne, der meddelte deres opdagelse i denne uge på mødet i det amerikanske astronomiske samfund. i Boston.

Kepler-10c vejer lige så meget som Neptun. Men mens Neptun har en radius, der er cirka 3,9 gange bredere end jordens, har Kepler-10c kun en radius på 2,3 gange større. For at en planet skal være så kompakt og tung, skal den primært være lavet af sten, mener forskerne.

Astronomer antager, at stenagtige planeter er nødvendige for beboelighed, da ethvert liv sandsynligvis skulle have udviklet sig nær en fast overflade. Opdagelsen af ​​en massiv klippeplanet som Kepler-10c "øger antallet af planeter derude, som kunne være potentielt beboelige," forklarede et medlem af forskergruppen, Dimitar Sasselov fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts.

At finde en stenplante af en så massiv størrelse var dog ikke den største overraskelse, sagde Xavier Dumusque fra Harvard-Smithsonian, der ledede forskningen. "Overraskelsen er, at der ikke er nogen gas omkring det."

Planeter er født fra skiven af ​​gas og støv, der omgiver en embryonisk stjerne. En krop så massiv som Kepler-10c har så meget tyngdekraft, at den skulle have samlet nok brint og helium til at blive til en kæmpe gasplanet som Jupiter.

”Det er meget vanskeligt at sammensætte en stor solid planet som denne uden at tilegne sig en lille mængde brint og helium, som er der på disken,” forklarede Sasselov.

Kepler-rumteleskopet opdagede planeten i 2011 sammen med sin ledsager, Kepler-10b, som var den første bekræftede klippeplanet, der blev fundet uden for solsystemet. Astronomer kunne bruge data fra Kepler til at måle planetenes radier, men de kunne kun få et groft skøn over planetenes masser.

For bedre at bestemme, hvor tunge planeterne er, brugte Dumusque, Sasselov og deres kolleger Galileo National Telescope på De Kanariske Øer til at måle, hvor hurtigt planeterne kredsede om deres stjerne. Fra hastighederne udledte forskerne, hvad masserne var, og at planeterne skulle være lavet af sten.

Kepler-10c er bestemt interessant og ser ud til at være en outlier for nu, men det er måske ikke så bizart.

"Noget i størrelsesordenen Neptuns masse og [det] er stenet med metallisk materiale og måske et tyndt finer af en hydrogen- og heliumatmosfære - det ser ikke ud til at være en rimelig mulighed," sagde Gregory Laughlin fra universitetet i Californien, Santa Cruz, som ikke var involveret i fundet.

Der er en række tænkelige måder at skabe en planet som Kepler-10c på, sagde Jack Lissauer fra NASA Ames Research Center i Moffett Field, Californien, som heller ikke var en del af holdet. Planeten kunne have været resultatet af kollisionen mellem to mindre kroppe, der ikke havde meget gas til at begynde med. Eller måske er al gassen på den embryonale stjernes disk på en eller anden måde forsvundet hurtigt, før planeten havde tid til at akkumulere nogen.

Men at kalde Kepler-10c "stenet" - eller endda en "mega-jord" - er lidt vildledende, da det ikke ligner jorden, bemærkede Lissauer. ”Jeg vil kalde det en stenrig verden,” sagde han. Selvom planeten næsten udelukkende er lavet af sten, kan der være nok omgivende gas til at skabe ekstreme tryk på planetens overflade, forklarede han.

"Dette er en vigtig opdagelse," sagde Lissauer, fordi den "viser, hvor forskellige planeter kan være."


Hvorfor en stenet planet med tre soler har astronomers opmærksomhed

Jennifer G. Winters og hendes team indsamler data om den nyopdagede planet. Kredit: Stephanie Mitchell / Harvard filbillede

Planeter, der endda ligner jorden er svære at finde. Derfor, når astronomer som Jennifer G. Winters støder på en krop, der kan være solid, stenet og muligvis have sin egen atmosfære, bliver de begejstrede. Og især i et tilfælde som dette: For selv om det er statistisk usandsynligt at være vært for livet, øger sandsynligheden for at finde en med tre soler sandsynligheden for at studere planeten kan give værdifuld indsigt i vores egen.

LTT1445Ab, som dette nye himmelobjekt kaldes, er en transiterende planet. Som Winters forklarede en postdoktoral forskningsassistent ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, betyder det, at LTT1445Ab passerer foran den stjerne i løbet af sin fem og en halv dags kredsløb omkring sin hovedstjerne. Dette vil gøre det muligt for observatører på Jorden at se planeten med baggrundsbelysning og muligvis gøre det muligt for dem at skelne om LTT1445Ab (som er omtrent 1,38 gange Jordens størrelse og ca. 22,5 lysår væk) har en atmosfære.

"Vi kan stirre på det ved hjælp af et spektrografi," sagde Winters, hovedforfatter på "Three Red Suns in the Sky: A Transiting, Terrestrial Planet in a Triple M Dwarf System at 6.9 Parsecs", offentliggjort i Astronomisk tidsskrift. "Det er et af de bedste eksempler på en stenet planet, der måske har en atmosfære, som vi kan studere for at se, hvad den er lavet af."

Højt på Winters 'liste over spørgsmål: Skal der være et molekylært ilt i atmosfæren? Selvom det ikke har ilt i sin atmosfære, var Winters hurtig at bemærke, at hendes hold ikke forventer at finde liv. ”Det er ikke i dens stjernes beboelige zone,” sagde hun. "Det er for tæt. Det er for varmt. Men hvis det er muligt, at der er ilt i atmosfæren, der kan komme fra andre kilder end livet, er det godt at vide."

I de næste par måneder, inden planeten er skjult for vores syn bag solen, vil Winters og hendes samarbejdspartnere indsamle data og overvåge dem. Ved hjælp af data fra Giant Magellan Telescope i Chile samt NASAs Hubble- og Spitzer-rumteleskoper, vil holdet forsøge at måle planetens masse og afgøre, om den virkelig er en stenet i modsætning til en gasformig planet. Massen af ​​det nye fund betyder noget, forklarede hun, fordi det korrelerer med, hvor tyk enhver atmosfære forventes at være. Og hvis der ikke er nogen - hvis man måske er brændt af af stråling - vil forskere se, om man spirer, måske genopfyldes af gasser, der udsendes af skorpen.

”Dette er et godt eksempel for at kunne studere en atmosfære,” sagde Winters. "Der er kun et andet system, der er tættere på, og det har to planeter, men stjernen er meget lysere," hvilket gør enhver potentiel atmosfære vanskelig at se, sagde hun. LTT1445Abs hovedstjerne er cirka 25 procent solens størrelse, og dens ledsagende stjerner er stadig mindre.

Navnet LTT1445Ab stammer fra dets notering i den hollandske amerikanske astronom Willem Jacob Luyten's eponyme katalog, der måler stjernebevægelse. Stjernens placering blev opdaget af NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite, der scanner himlen for netop sådanne kandidater og underretter medlemsforskere over hele verden om stjerner, der periodisk dæmpes - et muligt tegn på en planet i kredsløb. Winters hold hævdede, at denne skulle studere og bekræftede, at der faktisk var en planet i det lille system.

Denne gruppering med sine tre stjerner fascinerer hende også af andre grunde. "Det er temmelig sjældent, at der er tre M-dværge i et tredobbelt system," sagde Winters ved at bruge klassificeringen for den mindste og sejeste type stjerne. I dette tilfælde, mens planeten ser ud til at kredser om hovedstjernen, ser de to andre ud til at være i en slags dans, nærme sig og derefter ryge væk fra hinanden. Disse to interagerer derefter med den største stjerne på det, der ser ud til at være et plan - ligesom marmor på en pladespiller. Hvor præcist disse tre bevæger sig rundt om hinanden, og hvilke kræfter der virker, er flere gåder, som astronomerne håber at løse.

På en måde kan tilstedeværelsen af ​​en planet blandt disse tre miniaturestjerner vise sig mere spændende en opdagelse for Winters end LTT1445Ab alene. Siden graduate school, forklarede hun, har M dværge været hendes vigtigste interesseområde.

"De udgør 75 procent af alle stjerner, så de er den mest folkerige type stjerne," sagde hun. Denne klynge, tilføjede hun, "vil hjælpe os med at lære mere om stjernedannelse og planetdannelse."


Astronomer opdager en type klippeplanet, der er meget større end Jorden

BOSTON (Reuters) - Astronomer har opdaget en ny type stenet planet ud over solsystemet, der vejer mere end 17 gange så meget som Jorden, mens de er lidt over dobbelt så store, sagde forskere mandag.

Den såkaldte “mega-Earth” kredser om en meget gammel stjerne ved navn Kepler-10, som ligger omkring 560 lysår væk fra Jorden i stjernebilledet Draco.

Opdagelsen, der blev annonceret på American Astronomical Society-mødet i Boston, var en overraskelse, da store planeter blev antaget at være for det meste gas, ikke faste stenlegemer som Jorden eller Mars, sagde fysiker Dimitar Sasselov, direktør for Harvard Origins of Life Initiative.

Forskere forstår endnu ikke, hvordan planeten, kendt som Kepler-10c, dannede sig. Det har en diameter på ca. 18.000 miles (29.000 km), 2,3 gange større end jordens.

”En mega-jord er en masse faste stoffer koncentreret på det samme sted uden gas. Det er et problem, fordi vores forståelse for, hvordan planeter dannes, kræver, at de faste stoffer mødes i et miljø, hvor næsten 99 procent af massen. er brint og helium, ”fortalte Sasselov journalister på en pressekonference.

Mindre faste kroppe, som Jorden eller Mars, som menes at danne sig fra resterende materialer, tager kortere tid at trække sig sammen. Med en længere inkubationstid skulle store planeter samle enorme mængder gas i processen - eller sådan troede forskere.

Imidlertid dannede mega-jordarter, opdagelsen af ​​en anden type stenet verden lover godt i søgen efter liv ud over jorden, tilføjede Sasselov.

”Så vidt vi ved - og vi ved meget lidt om livets oprindelse - tror vi fremkomsten af ​​liv fra geokemi,” forekommer på solide planeter, sagde Sasselov.

Relateret forskning viser, at omkring 75 procent af planeterne, der findes med NASAs Kepler-rumteleskop, er mindre end fire gange Jordens diameter.

I solsystemet er der intet mellem størrelsen på jorden, den største klippeplanet, og Neptun, den mindste gaskæmpe med en diameter næsten fire gange jordens.

”Vi ønsker virkelig at vide om disse planeter,” fortalte astronom Lars Buchhave sammen med Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics journalister.

”Er det klodsede planeter med en tynd, kompakt atmosfære som Jorden, eller er det klipper med en slags udvidet brint-heliumhylster, og hvor der virkelig ikke er nogen overflade?” han sagde.


Astronomer finder en ny type eksoplanet: "Mega Earth"

Åh, den tricky natur. Bare når vi tror, ​​at vi ikke vil blive overrasket over det, vi finder, finder vi en overraskelse. I dette tilfælde har astronomer opdaget, at en stjerne i nærheden har en slags planet, der aldrig tidligere har været set: en "megajord", en stenplanet, der er langt større og mere massiv end vores egen.

Planeten er Kepler-10c, omkring 550 lysår fra Jorden, og den blev faktisk først opdaget tilbage i 2011. Den blev fundet af Kepler-rumteleskopet, der bruger transitmetoden til at lede efter planeter, der kredser om andre stjerner. Hvis vi tilfældigvis ser en planets bane kant på, passerer den mellem stjernen og os hver bane og blokerer en lille smule stjernelys. Planetens omløbstid (dens år) kan måles direkte (du venter bare på at se, hvor lang tid det tager mellem dyp), og dens størrelse kan også findes - jo større planeten er, jo mere lys blokerer den.

Kepler 10-c viser sig at have en diameter ca. 2,35 gange jordens. Det er stort nok til, at det skal have en tyk atmosfære, hvilket gør det mere som en mini-Neptun end Jorden. Hvis det var tilfældet, ville du forvente, at dens densitet var lav, da sådanne gaskæmper, som trods alt for det meste er gas, har en lav densitet.

Tilpasset fra et diagram af Greg Loughlin.

For at få densiteten skal du finde massen. Du kan ikke gøre det med transitmetoden, så massen var ukendt indtil for nylig. Astronomerne brugte HARPS-nord-detektoren til at se på stjernen og bryde lyset op i et spektrum. Når planeten kredser om stjernen i en bred cirkel, laver stjernen en mindre, hvilket betyder, at den undertiden bevæger sig mod Jorden og nogle gange væk. Ved at måle Doppler-forskydningen af ​​dette signal kan planetens masse findes.

Og det var her, de fik en overraskelse. Planeten er 17,2 gange jordens masse. Det er en del, langt mere end du ville forvente for en mini-Neptun i den størrelse. Det sætter dens densitet omkring 7,5 gram / kubikcentimeter, hvilket er forbløffende højt, Jorden er omkring 5,5, mens en typisk gaskæmpe er omkring kun 1. En massefylde, der høj betyder planeten skal være stenet, ligesom jorden er.

Det er meget sejt. Jeg vil bemærke, at planeten ikke rigtig er jordlignende. Dens tyngdekraft på overfladen ville være over tre gange jordens (jeg ville veje mere end 500 pund på Kepler-10c) for at begynde med. Også Kepler-10, moderstjernen, ligner meget solen, men planeten kredser meget tættere på den end Jorden gør mod solen. Overfladetemperaturen på planeten kan være omkring 200 ° C (400 ° F) - endnu højere, hvis den har en atmosfære. Du kan bage chokoladechipkager på jorden. Men de ville være meget flade.

Der er i øvrigt en anden planet i dette system: Kepler-10b, som er tre gange massen og 1,5 gange størrelsen på jorden. Det giver den en massefylde, der ligner Jordens, så den skal også være stenet. Faktisk var det den første bekræftede klippeplanet, der blev fundet, men den kredser kun om stjernen et par millioner kilometer og har en overfladetemperatur på mere end 2.000 ° C! Så mens det er stenet, er det højst sandsynligt smeltet klippe. Ikke et sjovt sted at besøge, jeg vil satse.

Jeg må sige, mens denne opdagelse er en overraskelse, vil jeg ikke kalde det et chok. Hvad jeg mener er, at mens vi ikke forventede det, er en ting, vi har fundet ved at se på de næsten 2.000 bekræftede planeter, der er opdaget hidtil, at exoplaneter er mærkelig. Nå, måske er vores eget solsystem underligt, og vi synes bare, det er normalt, fordi hej, det er hjemme. Men ironisk nok er det bare at finde det uventede, hvad du forventer, når du udforsker en ny grænse. En ny planetkategori er noget, vi måske finder, sker ganske lidt, når vi graver dybere.

Den første exoplanet blev fundet for bare 20 år siden, så vi er stadig ret nye overhovedet, vi er lige kommet i gang med overraskelserne. Der er meget mere underligt derude i universet, der bare venter på, at vi afdækker det.


En jordstørret stenplanet fundet i kredsløb om en nærliggende stjerne

I denne kunstners gengivelse af GJ 1132b, en stenagtig exoplanet, der ligner Jorden i størrelse og masse, cirkler en rød dværgstjerne. GJ 1132b er relativt cool (ca. 450 & degF) og kan muligvis være vært for en atmosfære. I en afstand på kun 39 lysår vil det være et primært mål for yderligere undersøgelse med Hubble og fremtidige observatorier som Giant Magellan Telescope. Billedkredit: Dana Berry. Samlingen af ​​stenagtige planeter, der kredser om fjerne stjerner, er lige vokset med en, og den seneste opdagelse er den mest spændende til dato. Den nyfundne verden, selvom den er varm som en ovn, er cool nok til at være vært for en atmosfære. Hvis det gør det, er det tæt nok (kun 39 lysår væk), at vi kunne studere atmosfæren i detaljer med Hubble-rumteleskopet og fremtidige observatorier som Giant Magellan Telescope.

& # 8220 Vores ultimative mål er at finde en tvillingjord, men undervejs har vi fundet en tvilling Venus, siger astronom David Charbonneau fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). & # 8220Vi formoder, at det også vil have en Venus-lignende atmosfære, og hvis det gør det, kan vi ikke vente med at få en duft. & # 8221

& # 8220Denne planet vil være et favoritmål for astronomer i de kommende år, & # 8221 tilføjer hovedforfatter Zachory Berta-Thompson fra Massachusetts Institute of Technology (MIT).

GJ 1132b, som planeten er kendt, kredser om en rød dværgstjerne kun en femtedel af størrelsen på vores sol. Stjernen er også køligere og meget svagere end Solen og udsender kun 1 / 200. så meget lys. GJ 1132b kredser om sin stjerne hver 1,6 dag i en afstand af 1,4 millioner miles (meget tættere end den Merkur-bane på 36 millioner kilometer i vores solsystem).

Som et resultat bages GJ 1132b til en temperatur på ca. 450 grader Fahrenheit. Sådanne temperaturer vil koge alt vand, som planeten engang har holdt, men tillader stadig tilstedeværelsen af ​​en atmosfære. Det er også betydeligt køligere end nogen anden exoplanet, der er bekræftet at være stenet. Til sammenligning har velkendte verdener som CoRoT-7b og Kepler-10b brændende temperaturer på 2.000 & degF eller mere.

GJ 1132b blev opdaget af MEarth-South-arrayet, der er dedikeret til jagten på jordiske verdener, der kredser om røde dværgstjerner. MEarth-South består af otte 40 cm (16 tommer) robotteleskoper placeret ved Cerro-Tololo Inter-American Observatory i Chile. Teleskoparrangementet MEarth-South, der ligger på Cerro Tololo i Chile, søger efter planeter ved at overvåge lysstyrken fra nærliggende, små stjerner. Dette fotografi med lang eksponering viser MEarth-South-teleskoper, der observerer om natten det slørede teleskop svinger fra en stjerne til en anden. Billedkredit: Jonathan Irwin. MEarth-South overvåger flere tusinde røde dværgstjerner placeret inden for 100 lysår fra Jorden. Det ser ud til planeter, der transiterer eller krydser foran deres værtsstjerner. Når en planet sender sin stjerne, dæmpes stjernens lys med en lille, men påviselig mængde. Denne dæmpning giver en indikation af planetens fysiske størrelse.

Efter at MEarth-South opdagede en transit i realtid, blev yderligere observationer samlet af arrayet og Magellan Clay-teleskopet i Chile. Holdet målte også værtsstjernens tyngdekraften wobble ved hjælp af HARPS-spektrografen til at bestemme planetens masse.

De fandt ud af, at GJ 1132b er 16 procent større end Jorden med en diameter på omkring 9.200 miles. Det har en masse, der er 60 procent større end Jorden. Den resulterende tæthed indikerer, at planeten har en stenet sammensætning svarende til Jorden.

Planeten har også en jordlignende tyngdekraft. En person, der står på overfladen af ​​GJ 1132b, vejer kun omkring 20 procent mere, end de gør på Jorden.

Da den røde dværgstjerne er lille, er planetens relative størrelse til stjernen større, end det ville være for en sollignende stjerne. Dette kombineret med stjernens tætte afstand gør det lettere at opdage og studere enhver planetarisk atmosfære, hvis der eksisterer. Holdet har anmodet om opfølgningsobservationer med Hubble- og Spitzer-rumteleskoperne. Fremtidige observatorier som James Webb Space Telescope vil utvivlsomt også se nærmere på GJ 1132b.

En sidste spændende mulighed er, at GJ 1132b har søsterplaneter, der endnu ikke er opdaget. Forskergruppen planlægger at undersøge dette system nøje for tegn på søskende.

Opdagelsen er rapporteret i et papir, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature den 12. november 2015.


Kort over stenet exoplanet afslører en lavaverden

Denne illustration viser et muligt scenarie for den stenede exoplanet 55 Cancri e, næsten to gange Jorden. Nye data fra Spitzer viser, at den ene side af planeten er meget varmere end den anden & mdash, hvilket kunne forklares med en mulig tilstedeværelse af lavapuljer. Billedkredit: NASA / JPL-Caltech. Et internationalt hold af astronomer, ledet af University of Cambridge, har opnået det mest detaljerede & # 8216fingerprint & # 8217 af en stenet planet uden for vores solsystem til dato og fundet en planet med to halvdele: en, der næsten er helt smeltet, og den anden, som er næsten fuldstændig solid.

Ifølge forskerne er forholdene på den varme side af planeten så ekstreme, at det kan have fået atmosfæren til at fordampe med det resultat, at forholdene på de to sider af planeten varierer meget: temperaturer på den varme side kan nå 2500 grader Celsius, mens temperaturerne på den kølige side er omkring 1100 grader. Resultaterne er rapporteret i tidsskriftet Nature.

Ved hjælp af data fra NASAs Spitzer-rumteleskop undersøgte forskerne en planet kendt som 55 Cancri e, der kredser om en sollignende stjerne, der ligger 40 lysår væk i stjernebilledet kræft, og har kortlagt, hvordan forholdene på planeten ændrer sig igennem en komplet bane, første gang dette er opnået for en så lille planet.

55 Cancri e er en & # 8216super Earth & # 8217: en stenet eksoplanet omkring dobbelt så stor og otte gange jordens masse og kredser om sin moderstjerne så tæt at et år varer kun 18 timer. Planeten er også tidligt låst, hvilket betyder, at den altid viser det samme ansigt til sin moderstjerne, der ligner Månen, så der er en permanent & # 8216dags & # 8217 side og en & # 8216night & # 8217 side. Da det er blandt de nærmeste superjorders, hvis sammensætning kan undersøges, er 55 Cancri e blandt de bedste kandidater til detaljerede observationer af overflade- og atmosfæriske forhold på stenige exoplaneter.

Det er vanskeligt at afdække superjordernes karakteristika, da de er så små sammenlignet med moderstjernen, og deres kontrast i forhold til stjernen er ekstremt lille sammenlignet med større, varmere gaskæmpeplaneter, de såkaldte & # 8216hot Jupiters & # 8217.

& # 8220Vi har endnu ikke fundet nogen anden planet, der er så lille og kredser så tæt på sin moderstjerne og er relativt tæt på os, så 55 Cancri e tilbyder masser af muligheder, & # 8221 sagde Dr. Brice-Olivier Demory fra universitetets Cavendish Laboratory, papirets hovedforfatter. & # 8220Vi ved stadig ikke nøjagtigt, hvad denne planet er lavet af, og det er stadig en gåde. Disse resultater er som at tilføje endnu en mursten til væggen, men den nøjagtige natur på denne planet er stadig ikke helt forstået. & # 8221

55 Cancri e er blevet grundigt undersøgt, siden den blev opdaget i 2011. Baseret på aflæsninger taget på forskellige tidspunkter, blev det anset for at være en vandverden eller endda lavet af diamant, men forskere mener nu, at den næsten er dækket af lava.

& # 8220Vi er gået ind i en ny æra med atmosfærisk fjernmåling af stenede eksoplaneter, sagde studieforfatter Dr. Nikku Madhusudhan fra Institute of Astronomy i Cambridge. & # 8220Det er utroligt, at vi nu er i stand til at måle den store skala temperaturfordeling på overfladen af ​​en stenet eksoplanet. & # 8221


Denne animation viser et muligt scenarie for den stenede eksoplanet 55 Cancri e, næsten to gange så stor som Jorden. Nye Spitzer-data viser, at den ene side af planeten er meget varmere end den anden & mdash, hvilket kunne forklares med en mulig tilstedeværelse af lavapuljer. Billedkredit: NASA / JPL-Caltech.

Baseret på disse nye infrarøde målinger synes & # 8216day & # 8217 siden af ​​planeten at være næsten helt smeltet, mens & # 8216night & # 8217 siden næsten er helt solid. Varmen fra dagsiden cirkuleres dog ikke effektivt til nattesiden. På Jorden hjælper atmosfæren med recirkulation af varme og holder temperaturen over hele planeten inden for et relativt snævert område. Men på 55 Cancri e forbliver den varme side varm, og den kolde side forbliver kold.

Ifølge Demory kunne en mulighed for denne variation enten være en fuldstændig mangel på atmosfære eller en, der er blevet delvist ødelagt på grund af den stærke bestråling fra den nærliggende værtsstjerne. & # 8220På dagsiden er temperaturen omkring 2500 grader Celsius, mens det på nattsiden er omkring 1100 grader og det er en enorm forskel, sagde han. & # 8220Vi tror, ​​at der stadig kan være en atmosfære på nattsiden, men temperaturen på dagsiden er så ekstrem, at atmosfæren måske er fordampet fuldstændigt, hvilket betyder, at varmen ikke overføres effektivt eller overføres overhovedet fra dagsiden til nattsiden. & # 8221

En anden mulighed for den enorme uoverensstemmelse mellem dagsiden og nattesiden kan være, at den smeltede lava på dagsiden bevæger varmen langs overfladen, men da lava for det meste er solid på nattesiden, flyttes varmen ikke så effektivt rundt.

Hvad der imidlertid er uklart, er, hvor præcis & # 8216extra & # 8217 varmen på 55 Cancri kommer fra i første omgang, da observationer afslører en ukendt varmekilde, der gør planeten varmere end forventet udelukkende fra bestrålingen fra stjernen & mdash men forskerne bliver muligvis nødt til at vente til næste generation af rumteleskoper lanceres for at finde ud af det.

For Demory viser disse nye aflæsninger også, hvor svært det vil være at opdage en planet, der ligner Jorden. Jo mindre en planet er, jo sværere er det at opdage. Og når først en stenet planet er fundet, er der spørgsmålet om, hvorvidt den ligger i den såkaldte beboelige zone, hvor livet kan understøttes. & # 8220Problemet er, at folk ikke er enige om, hvad den beboelige zone er, & # 8221 sagde Demory. & # 8220For eksempel betragter nogle undersøgelser Mars og Venus for at være i den beboelige zone, men livet som vi ved er det ikke muligt på nogen af ​​disse planeter. Forståelse af overfladen og klimaegenskaberne i disse andre verdener vil i sidste ende give os mulighed for at sætte jordens klima og beboelighed i sammenhæng. & # 8221

En mulighed kan være at se på stjerner, der er meget køligere og mindre end vores sol, såsom M-dværge, hvilket ville betyde, at planeter kunne være meget tættere på deres stjerne og stadig være i den beboelige zone. Størrelsen af ​​sådanne planeter i forhold til deres stjerne ville være større, hvilket gør dem mere påviselige fra Jorden.

Men indtil videre planlægger Demory og hans kolleger at fortsætte med at studere 55 Cancri e for at se, hvilke andre hemmeligheder det kan indeholde, herunder muligheden for, at det kan være omgivet af en gas af gas og støv, som kan tegne sig for nogle af variationerne i dataene. Og i 2018 vil efterfølgeren til Hubble og Spitzer, James Webb Space Telescope, starte, så astronomer kan se på planeter uden for vores solsystem med helt nye niveauer af præcision.


Astronomer opdager en jordstørrelse 'pi-planet' med en 3,14-dages bane

I en dejlig tilpasning af astronomi og matematik har forskere ved MIT og andre steder opdaget en "pi Earth" - en jordstørrelse planet, der lynlåser rundt om sin stjerne hver 3,14 dag i en bane, der minder om den universelle matematikkonstant.

Forskerne opdagede signaler fra planeten i data taget i 2017 af NASA Kepler Space Telescope's K2-mission. Ved at nulstille systemet tidligere på året med SPECULOOS, et netværk af jordbaserede teleskoper, bekræftede holdet, at signalerne var fra en planet, der kredser om sin stjerne. Og faktisk ser planeten ud til stadig at cirkulere sin stjerne i dag med en pi-lignende periode hver 3,14 dag.

"Planeten bevæger sig som et urværk," siger Prajwal Niraula, en kandidatstuderende ved MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS), som er hovedforfatter til et papir, der blev offentliggjort i dag i Astronomisk tidsskrift.

"Alle har brug for lidt sjov i disse dage," siger medforfatter Julien de Wit om både papirtitlen og opdagelsen af ​​selve pi-planeten.

Planetekstraktion

Den nye planet er mærket K2-315b, det er det 315. planetariske system, der er opdaget inden for K2-data - bare et system, der er bange for et endnu mere serendipitøst sted på listen.

Forskerne vurderer, at K2-315b har en radius på 0,95 for Jordens, hvilket gør det næsten jordstørrelse. Den kredser om en kølig stjerne med lav masse, der er omkring en femtedel af solens størrelse. Planeten cirkler sin stjerne hver 3,14 dag med en blærende 81 kilometer i sekundet eller omkring 181.000 miles i timen.

Mens massen endnu ikke skal bestemmes, har forskere mistanke om, at K2-315b er jordbaseret, ligesom Jorden. Men pi-planeten er sandsynligvis ikke beboelig, da dens stramme bane bringer planeten tæt på sin stjerne til at opvarme overfladen op til 450 kelvin eller omkring 350 grader Fahrenheit - perfekt, som det viser sig, til bagning af faktisk tærte.

"Dette ville være for varmt til at være beboeligt i den fælles forståelse af sætningen," siger Niraula, der tilføjer, at spændingen omkring denne særlige planet bortset fra dens tilknytning til den matematiske konstant pi er, at den kan vise sig at være en lovende kandidat til studere egenskaberne ved dets atmosfære.

"Vi ved nu, at vi kan udvinde og udvinde planeter fra arkivdata, og forhåbentlig vil der ikke være nogen planeter tilbage, især disse virkelig vigtige, der har stor indflydelse," siger de Wit, der er assisterende professor i EAPS, og en medlem af MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research.

Niraula og de Wit's MIT-medforfattere inkluderer Benjamin Rackham og Artem Burdanov sammen med et team af internationale samarbejdspartnere.

Dyp i dataene

Forskerne er medlemmer af SPECULOOS, et akronym for The Search for beboelige planeter EClipsing ULtra-cOOl Stars, og opkaldt efter et netværk af fire 1 meter teleskoper i Chiles Atacama-ørken, der scanner himlen over den sydlige halvkugle. Senest tilføjede netværket et femte teleskop, som er det første, der ligger på den nordlige halvkugle, ved navn Artemis - et projekt, der blev ført af forskere ved MIT.

SPECULOOS-teleskoperne er designet til at søge efter jordlignende planeter omkring nærliggende ultrakølende dværge - små, svage stjerner, der giver astronomer en bedre chance for at få øje på en planet i kredsløb og karakterisere dens atmosfære, da disse stjerner mangler blænding fra meget større, lysere stjerner.

"Disse ultrakøle dværge er spredt over hele himlen," siger Burdanov. "Målrettede jordbaserede undersøgelser som SPECULOOS er nyttige, fordi vi kan se på disse ultrakøle dværge en efter en."

Især ser astronomer på individuelle stjerner for tegn på gennemgange eller periodiske fald i en stjernes lys, der signalerer en mulig planet, der krydser foran stjernen og kortvarigt blokerer dens lys.

Earlier this year, Niraula came upon a cool dwarf, slightly warmer than the commonly accepted threshold for an ultracool dwarf, in data collected by the K2 campaign -- the Kepler Space Telescope's second observing mission, which monitored slivers of the sky as the spacecraft orbited around the sun.

Over several months in 2017, the Kepler telescope observed a part of the sky that included the cool dwarf, labeled in the K2 data as EPIC 249631677. Niraula combed through this period and found around 20 dips in the light of this star, that seemed to repeat every 3.14 days.

The team analyzed the signals, testing different potential astrophysical scenarios for their origin, and confirmed that the signals were likely of a transiting planet, and not a product of some other phenomena such as a binary system of two spiraling stars.

The researchers then planned to get a closer look at the star and its orbiting planet with SPECULOOS. But first, they had to identify a window of time when they would be sure to catch a transit.

"Nailing down the best night to follow up from the ground is a little bit tricky," says Rackham, who developed a forecasting algorithm to predict when a transit might next occur. "Even when you see this 3.14 day signal in the K2 data, there's an uncertainty to that, which adds up with every orbit."

With Rackham's forecasting algorithm, the group narrowed in on several nights in February 2020 during which they were likely to see the planet crossing in front of its star. They then pointed SPECULOOS' telescopes in the direction of the star and were able to see three clear transits: two with the network's Southern Hemisphere telescopes, and the third from Artemis, in the Northern Hemisphere.

The researchers say the new pi planet may be a promising candidate to follow up with the James Webb Space Telescope (JWST), to see details of the planet's atmosphere. For now, the team is looking through other datasets, such as from NASA's TESS mission, and are also directly observing the skies with Artemis and the rest of the SPECULOOS network, for signs of Earthlike planets.

"There will be more interesting planets in the future, just in time for JWST, a telescope designed to probe the atmosphere of these alien worlds," says Niraula. "With better algorithms, hopefully one day, we can look for smaller planets, even as small as Mars."

This research was supported in part by the Heising-Simons Foundation, and the European Research Council.


This snapshot of an alien exoplanet might be a big first for astronomy

The star of the above glamour shot is a star named CVSO 30, which is 1,200 light-years from Earth and located just a smidge north of Orion's belt. But if you squint, you'll see a tiny brown dot just above CVSO 30. That brown dot has been the subject of much excitement in the astronomy world. It's a special brown dot.

In fact, it's an exoplanet that scientists are calling CVSO 30c, and it's the second to be discovered orbiting this particular star. What makes it special is its enormous orbit — its distance from its sun is about 660 times our distance from our Sun at any given time, and it takes 27,000 years for it to complete a roundtrip. This is odd, mainly because the other planet orbiting the same star (CVSO 30b) is much, much closer to it. CVSO 30b completes an orbit in a little less than 11 hours.

this oddball star system might be an astronomy first

The closer planet was discovered in 2012, using a common method called transit photometry. In other words, scientists watched the star and saw that its light wasn't as bright when something crossed in front of it. That "something" was a planet.

It is extremely difficult, often impossible, to look at small planets this far away with a telescope: the light from their parent stars can cast a huge glare and completely engulf them (that's the main reason scientists would bother with the tedious process of transit photometry in the first place). However, in the case of the newly discovered CVSO 30c, the planet's orbit takes it far enough away from its star to avoid this problem.

Scientists at the European Space Observatory's Very Large Telescope facility in Chile, the W.M. Keck Observatory in Hawaii, and the Calar Alto Observatory in Spain pooled their efforts to create this incredible image of the distant planet. If their findings are confirmed, it would be a big first — the ESO says scientists have never found a star system in which one planet is close enough to its star require the transit method and one is distant enough to be spotted with direct imaging.

A further curiosity: the oddball star system is very young by the cosmos' standards. At only 2.5 million years of age, scientists aren't sure how it got so weird so fast. Representatives for the ESO suggest it's possible that the planets collided at some point, bouncing off each other like billiard balls and landing in their unprecedented positions.