Δευτέρα 2 Μαΐου 2011

Υπερ-Γη παρατηρήθηκε σε τροχιά στον διπλό αστέρα 55 Cnc

Ένα από τα πρώτα αστέρια που ήταν γνωστό ότι φιλοξενεί έναν εξωηλιακό πλανήτη, ήταν ένα άστρο του διπλού αστέρα 55 Cancri. Ο πρώτος πλανήτης σε αυτό το σύστημα ανακαλύφθηκε το 1997 και σήμερα το σύστημα είναι γνωστό ότι φιλοξενεί τουλάχιστον πέντε πλανήτες, εκ των οποίων ο πιο κοντινός, 55 Cnc e, πρόσφατα παρατηρήθηκε να κάνει μια διέλευση μπροστά από το μητρικό του αστέρι δίνοντάς μας νέες πληροφορίες για αυτόν.

Το 55 Cnc είναι ένα ενδιαφέρον σύστημα από πολλές απόψεις. Όντας μόλις 41 έτη φωτός από τη Γη, το σύστημα αποτελείται από ένα πρωτεύον, κίτρινο νάνο αστέρι σε μια ευρύ τροχιά (1.000 ΑU) με ένα κόκκινο νάνο. Το πλανητικό σύστημα βρίσκεται μέσα σε αυτή τη τροχιά. Ο κύριος αστέρας ειναι μόλις φωτεινότερος από 6ο μέγεθος, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ορατό με γυμνό μάτι υπό καλές συνθήκες παρατήρησης.


Ένας από αυτούς τους πλανήτες, ο 55 Cnc e, ανακαλύφθηκε στο σύστημα αυτό μέσω ακτινικών μετρήσεων ταχύτητας το 2004. Τότε, έγινε αναφορά ότι ο πλανήτης έχει μια περίοδο 2,8 ημέρες, και μια ελάχιστη μάζα 14,2 φορές τη μάζα της Γης. Ωστόσο, το 2010, ο Rebekah Dawson και ο Daniel Fabrycky από το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics υποστήριξαν ότι τα κενά στη περιόδο παρατήρησης των στατιστικών στοιχείων οφείλονται στο ότι η πραγματική περιόδος του πλανήτη θα πρέπει να είναι μια πιο σύντομη, δηλαδή περίπου 0,7365 της ημέρας.

Ένα από τα αποτελέσματα αυτής της διόρθωσης ήταν ότι ο πλανήτης θα έπρεπε να έχει τροχιά πιο κοντά στο μητρικό αστέρι. Το γεγονός αυτό αύξησε την πιθανότητα, που θα μπορούσε ο πλανήτης να πραγματοποιήσει μια διέλευση μπροστά από το αστέρι, από το 13% σε 33%. Μια ομάδα με επικεφαλής τον Joshua Winn από το Massachusetts Institute of Technology προσπάθησαν να παρατηρήσουν αυτή τη διέλευση και ανέφεραν τον εντοπισμό της σε μια πρόσφατη έρευνα. Καθώς όμως αυτή τη στιγμή το μητρικό άστρο είναι το πιο λαμπρό άστρο στον ουρανό μας που γνωρίζουμε ότι φιλοξενεί πλανήτες, λαμπρότερο από κάθε αλλο μητρικό άσρο σχεδόν 2 μεγέθη φωτεινότητας, η παρατήρηση της διέλευσης έιναι πολύ δύσκολη και και οι μετρήσεις πρέπει να είναι ακριβείας, ώστε να παρατηρήσουμε αλλαγές στη φωτεινότητα μόνο ενός 0.0002%, μια από τις πιο μικρές αλλάγες που έχουμε παρατηρήσει. Το χρονοδιάγραμμα των εκλείψεων επιβεβαιώνει ότι τη διόρθωση από τους Dawson και Fabrycky και προσθέτει νέες πληροφορίες για το σώμα.

Με δεδομένη την ακτίνα καθορίζεται και η μάζα, η ομάδα ήταν σε θέση να εκτιμήσει τη δομή του πλανήτη και να αναφέρει ότι η μάζα είναι 8,57 ± 0,64 μάζες Γης. Η αναφερόμενη ακτίνα είναι 1,63 ± 0,16 φορές αυτή της Γης, και η πυκνότητα είναι 10,9 ± 3,1 g/cm^3 (η μέση πυκνότητα της Γης είναι 5,515 g/cm^3). Αυτό τοποθετεί τον πλανήτη στη κατηγορία μιας βραχώδης υπερ-Γης.


Η ομάδα εξετάζει επίσης το κατά πόσον ή όχι ο πλανήτης θα μπορούσε να διατηρήσει μια ατμόσφαιρα σε μια τέτοια κοντινή τροχιά (μόνο τρεις φορές την ακτίνα του άστρου). Σε τέτοια κοντινή απόσταση, είναι πολύ πιθανό, το άστρο, να έχει "κλειδώσει" τον πλανήτη και να έχει στραμμένο το ίδιο ημισφαίριο συνέχεια προς τον Ήλιο και δεδομένης μιας τυπικής ανακλαστικότητας(albedo) ενός βραχώδους πλανήτη, ο πλανήτης είναι πιθανόν να έχει μια μέση θερμοκρασία κοντά στους 2970K (5000F). Αν ο πλανήτης ήταν σε θέση να αναδιανείμει τη θερμότητα, θα μπορεί να είναι περιπου 2100 K (3300 ° F). Είτε έτσι είτε αλλιώς, ένας πλανήτης της εν λόγω μάζας θα είχε δυσκολία στην διατήρηση οποιασδήποτε αρχέγονης, αέριας ατμόσφαιρας. Ωστόσο, η ομάδα αναφέρει είναι δυνατό ηφαιστειακή δραστηριότητα να δημιουργήσει μια λεπτή ατμόσφαιρα υψηλού μοριακού βάρους συστατικών.

Ο συγγραφέας αυτης της έρευνας λέει:" Υπάρχει ευχαρίστηση στο να μπορείς να βλέπει ένα αστέρι με γυμνό μάτι και να ξέρεις τι μάζα και την ακτίνα ενός απο τους πλανήτες του"