Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων εντόπισε έναν υποψήφιο εξωπλανήτη με χαρακτηριστικά κοντά σε αυτά του Terra, που ονομάζεται HD 137010 b. Το ουράνιο σώμα περιφέρεται γύρω από ένα άστρο Κ νάνο περίπου 146 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό Libra. Η ανακάλυψη χρησιμοποίησε αρχειοθετημένα δεδομένα από την αποστολή K2 της NASA του τηλεσκοπίου Kepler, που συλλέχθηκαν το 2017.
Ο υποψήφιος πλανήτης έχει ακτίνα περίπου 6% μεγαλύτερη από αυτή του Terra και μια περίοδος τροχιάς που υπολογίζεται σε 355 ημέρες. Οι ιδιότητες Essas τον τοποθετούν ως έναν από τους λίγους γνωστούς εξωπλανήτες με διαστάσεις και τροχιά συγκρίσιμες με αυτές της Γης. Το Pesquisadores υπογραμμίζει ότι το αντικείμενο λαμβάνει αστρική ροή ισοδύναμη με περίπου το 29% αυτής που λαμβάνει ο Terra.
Η ανάλυση δείχνει μια πιθανότητα περίπου 50% ότι το HD 137010 b βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστέρα-ξενιστή. Η περιοχή Essa επιτρέπει τη θεωρητική ύπαρξη υγρού νερού στην επιφάνεια.
Λεπτομέρειες ανίχνευσης στο αρχείο Kepler
Το σήμα HD 137010 b ανιχνεύθηκε αρχικά από εθελοντές από το πρόγραμμα επιστήμης πολιτών Planet Hunters. Ο Eles εντόπισε ένα μοναδικό συμβάν διέλευσης 10 ωρών κατά τη διάρκεια του Campanha 15 της αποστολής K2. Esse Η ελάχιστη μείωση της φωτεινότητας στο φως του αστεριού HD 137010 υποδηλώνει τη διέλευση ενός μικρού σώματος από μπροστά του.
Επιστήμονες με επικεφαλής τον Alexander Venner, από το University του Southern Queensland, στο Austrália, επικύρωσαν το σήμα σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters. Η ομάδα χρησιμοποίησε στατιστική μοντελοποίηση για την εκτίμηση των τροχιακών παραμέτρων, λαμβάνοντας υπόψη την απουσία πρόσθετων διελεύσεων στα διαθέσιμα δεδομένα. Ο ξενιστής αστέρας, ένας νάνος μεγέθους 10,1 K, διευκολύνει τις μελλοντικές παρατηρήσεις επειδή είναι σχετικά φωτεινό.
Η ανίχνευση μιας διέλευσης αντιπροσωπεύει μια τεχνική πρόκληση, αλλά ανοίγει δυνατότητες για εκ νέου ανάλυση παλαιών δεδομένων. Ο Kepler παρατήρησε χιλιάδες αστέρια και μεμονωμένα γεγονότα όπως αυτό μπορούν να αποκαλύψουν σπάνιους κόσμους σε μεγάλες τροχιές.
Θέση στην κατοικήσιμη ζώνη
Η κατοικήσιμη ζώνη ποικίλλει ανάλογα με τον αστρικό τύπο και για τους νάνους K όπως ο HD 137010, εκτείνεται πιο κοντά στο αστέρι από ό,τι στο Sistema Solar. Το HD 137010 b περιφέρεται σε μια εκτιμώμενη μέση απόσταση 0,88 αστρονομικών μονάδων. Η διαμόρφωση Essa το τοποθετεί κοντά στο εξωτερικό άκρο της συντηρητικής κατοικήσιμης ζώνης.
Μελέτες δείχνουν ότι ο πλανήτης λαμβάνει αρκετή ακτινοβολία για να διατηρεί θερμοκρασίες που επιτρέπουν το νερό σε υγρή μορφή υπό ορισμένες ατμοσφαιρικές συνθήκες. Ωστόσο, η χαμηλή φωτεινότητα του αστεριού οδηγεί σε χαμηλή θερμική ισορροπία. Το Modelos προβλέπει μέσες θερμοκρασίες επιφάνειας περίπου -68°C χωρίς σημαντικό φαινόμενο του θερμοκηπίου.
- Η παρουσία πυκνής ατμόσφαιρας θα μπορούσε να αυξήσει τις θερμοκρασίες σε πιο ήπιες περιοχές.
- Η σύνθεση του βράχου συνάγεται από το μέγεθος και την πιθανή πυκνότητα.
- Η απουσία ισχυρού φαινομένου του θερμοκηπίου θα διατηρούσε ψυχρές συνθήκες παρόμοιες με εκείνες στο Marte.
Αυτοί οι παράγοντες διατηρούν την κατάσταση ως υποσχόμενος υποψήφιος παρά τις προβλεπόμενες χαμηλές θερμοκρασίες.
Σύγκριση με γνωστούς εξωπλανήτες
Ο HD 137010 b ξεχωρίζει ανάμεσα σε χιλιάδες επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες για το συνδυασμό του μεγέθους της Γης με μια μεγάλη τροχιά γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με ήλιο. Diferentemente από πολλούς κόσμους κόκκινων νάνων, περιφέρεται γύρω από ένα πιο σταθερό, λιγότερο ενεργό αστέρι. Τα Planetas και Kepler-452b έχουν παρόμοιες τροχιές, αλλά τα πιο μακρινά και αμυδρά αστέρια δυσκολεύουν τις παρατηρήσεις.
Οι βραχώδεις εξωπλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη παραμένουν σπάνιοι, με λιγότερους από δώδεκα ισχυρούς υποψήφιους. Το σύστημα TRAPPIST-1 έχει αρκετές, αλλά σε σύντομες τροχιές γύρω από τον εξαιρετικά ψυχρό νάνο. Το Já Proxima Centauri b είναι κοντά, αλλά υπόκειται σε έντονες εκλάμψεις από το αστέρι.
Η σχετική εγγύτητα του HD 137010 b, μόλις 146 έτη φωτός μακριά, το καθιστά προσβάσιμο σε σημερινά και μελλοντικά τηλεσκόπια. Το φωτεινό αστέρι Sua επιτρέπει μετρήσεις μάζας μέσω ακτινικής ταχύτητας σε επίγεια όργανα.
Μέθοδος διέλευσης και περιορισμοί
Η μέθοδος διέλευσης ανιχνεύει πλανήτες μειώνοντας περιοδικά την αστρική φωτεινότητα κατά τη διάρκεια μετωπικών περασμάτων. Στην περίπτωση του HD 137010 b, καταγράφηκε μόνο ένα συμβάν σε τρεις μήνες παρατήρησης. Η μοναδικότητα Essa αποτρέπει την άμεση επιβεβαίωση, καθώς πολλαπλές διελεύσεις επικυρώνουν την περιοδικότητα.
Οι ερευνητές εφάρμοσαν αναλύσεις Bayes για να περιορίσουν την τροχιακή περίοδο μεταξύ 296 και 555 ημερών. Η πιθανότητα γεωμετρικής ευθυγράμμισης ευνοεί την πλανητική υπόθεση έναντι των αστρικών παραλλαγών. Τα ψευδώς θετικά Sinais, όπως οι δυαδικές εκλείψεις, απορρίφθηκαν λόγω έλλειψης δευτερευουσών παραλλαγών.
- Η απλή διέλευση διαρκεί περίπου 10 ώρες, σύμφωνα με τον μικρό πλανήτη.
- Το βάθος θαμπώματος υποδεικνύει ακτίνα 1,06 ακτίνας γης.
- Η απουσία άλλων διελεύσεων υποδηλώνει κεκλιμένη τροχιά ή μεγάλη περίοδο.
Η επιβεβαίωση θα απαιτήσει συνεχή παρακολούθηση ή ανίχνευση με άλλες μεθόδους τα επόμενα χρόνια.
Θερμοκρασίες και ατμοσφαιρικές δυνατότητες
Το αστέρι HD 137010 εκπέμπει λιγότερη ενέργεια από το Sol, με αποτέλεσμα τη μειωμένη ηλιακή ακτινοβολία στον πλανήτη. Cálculos με βάση το σημείο ισορροπίας ακτινοβολίας σε χαμηλές ενεργές θερμοκρασίες. Sem ατμόσφαιρα, η επιφάνεια θα παρέμενε παγωμένη τις περισσότερες φορές.
Τα προηγμένα μοντέλα εξετάζουν διάφορες ατμοσφαιρικές συνθέσεις που θα μπορούσαν να παγιδεύσουν τη θερμότητα. Το Gases όπως το διοξείδιο του άνθρακα ή το μεθάνιο θα δημιουργήσει ένα φαινόμενο του θερμοκηπίου ικανό να αυξήσει τις θερμοκρασίες. Η παρουσία υπόγειων ωκεανών, όπως στο Europa, δεν αποκλείεται επίσης σε ψυχρούς κόσμους.
Μελέτες προσομοιώνουν ότι οι πλανήτες στο εξωτερικό άκρο της κατοικήσιμης ζώνης θα μπορούσαν να διατηρήσουν υγρό νερό κάτω από στρώματα πάγου. Οι διαμορφώσεις Essas προστατεύουν τους ωκεανούς από την ακτινοβολία και διατηρούν σταθερές συνθήκες. Observações Η μελλοντική φασματοσκοπία θα αναζητήσει υπογραφές υδρατμών ή οξυγόνου.
Ο ρόλος των προηγούμενων διαστημικών αποστολών
Η αποστολή K2 επέκτεινε τις λειτουργίες Kepler μετά από αστοχία του γυροσκοπίου, παρατηρώντας πεδία κατά μήκος της εκλειπτικής. Το Campanhas των 80 ημερών κατέγραψε δεδομένα από εκατομμύρια αστέρια. Τα σήματα Muitos παραμένουν ανεξερεύνητα και η εκ νέου ανάλυση συνεχίζει να αποκαλύπτει υποψηφίους.
Το HD 137010 b αποτελεί παράδειγμα της αξίας των επιστημονικών αρχείων που είναι ανοιχτά στο κοινό. Το Voluntários συνέβαλε στην επισήμανση της αρχικής διέλευσης μεταξύ χιλιάδων καμπυλών φωτός. Το Colaborações μεταξύ επαγγελματιών και ερασιτεχνών επιταχύνει τις ανακαλύψεις σε μεγάλα σύνολα δεδομένων.
Τα αρχεία Kepler έχουν ήδη οδηγήσει σε χιλιάδες επιβεβαιωμένους πλανήτες. Το Candidatos όπως αυτό παρακινεί τις αναζητήσεις σε αποστολές όπως το TESS και μελλοντικές αποστολές όπως το PLATO.
Προγραμματισμένες μελλοντικές παρατηρήσεις
Το αστέρι HD 137010 επιτρέπει την παρακολούθηση με μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια. Το Instrumentos όπως το ESPRESSO στο VLT μπορεί να μετρήσει τις αλλαγές στην ακτινική ταχύτητα για τον προσδιορισμό της μάζας. Combinada στην ακτίνα διέλευσης, η μάζα θα αποκάλυπτε την πυκνότητα και την εσωτερική σύνθεση.
Τα διαστημικά τηλεσκόπια όπως το James Webb θα μπορούσαν να αναζητήσουν ατμόσφαιρες κατά τη διάρκεια μελλοντικών διελεύσεων. Η μετάδοση Espectroscopia θα ανίχνευε μόρια όπως το νερό ή το μεθάνιο. Το προτεινόμενο Habitable Worlds Observatory θα δώσει προτεραιότητα σε φωτεινούς στόχους όπως αυτός για άμεση απεικόνιση.
- Η συνεχής παρακολούθηση μπορεί να καταγράψει νέα κίνηση τα επόμενα χρόνια.
- Οι μετρήσεις μάζας θα επιβεβαίωναν τη βραχώδη φύση.
- Η άμεση απεικόνιση θα αποκάλυπτε πιθανούς δίσκους ή δακτυλίους.
Αυτές οι δυνατότητες τοποθετούν το HD 137010 b ως στόχο προτεραιότητας την επόμενη δεκαετία.
Πλαίσιο αναζήτησης κατοικήσιμων κόσμων
Η ανακάλυψη εξωπλανητών έχει αυξηθεί εκθετικά από τη δεκαετία του 1990, με περισσότερους από 5.700 επιβεβαιωμένους σήμερα. Τα πετρώματα Mundos στην κατοικήσιμη ζώνη αντιπροσωπεύουν ένα μικρό αλλά αυξανόμενο κλάσμα. Το Candidatos ως HD 137010 b βελτιώνει τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών σε ενδιάμεσα αστέρια.
Οι νάνοι K προσφέρουν μια ισορροπία μεταξύ μακροζωίας και σταθερότητας για την εξέλιξη της ζωής. Το Elas εκπέμπει λιγότερη υπεριώδη ακτινοβολία από τα μεγαλύτερα αστέρια και παραμένει ενεργό για δισεκατομμύρια χρόνια. Το Sistemas όπως αυτό δοκιμάζει τα όρια κατοικησιμότητας σε ψυχρά περιβάλλοντα.
Η έρευνα συνδυάζει μεθόδους διέλευσης, ακτινικής ταχύτητας και άμεσης απεικόνισης. Η τεχνική Cada συμπληρώνει άλλες για να χαρακτηρίσει μακρινούς πλανήτες. Οι τεχνολογίες Avanços επεκτείνουν το εύρος σε αστέρια πιο παρόμοια με τα Sol.
Συμμετείχε διεθνής ομάδα
Η μελέτη συγκέντρωσε ερευνητές από ιδρύματα των Austrália, Reino Unido, Estados Unidos και Dinamarca. Ο Alexander Venner οδήγησε την ανάλυση ως μέρος της δουλειάς του στο University του Southern Queensland. Το Coautores συνέβαλε στη μοντελοποίηση τροχιών και στη στατιστική επικύρωση.
Η Chelsea Huang, επίσης από την USQ, τόνισε την προσβασιμότητα του στόχου για μελλοντικές παρατηρήσεις. Colaborações Οι υπερεθνικές είναι κοινές στην εξωηλιακή αστρονομία. Η επιστήμη των πολιτών Projetos διευρύνει την παγκόσμια συμμετοχή στην επιστήμη.
Η δημοσίευση στο Astrophysical Journal Letters εξασφαλίζει αυστηρή αξιολόγηση από ομοτίμους. Το Dados παραμένει διαθέσιμο για ανεξάρτητη επαλήθευση.
Βασικά στοιχεία για τον υποψήφιο
- Ακτίνα: 1,06 φορές αυτή του Terra
- Εκτιμώμενη περίοδος τροχιάς: 355 ημέρες
- Απόσταση από το αστέρι: περίπου 0,88 AU
- Λήψη ροής: 0,29 φορές αυτή της επίγειας
- Εκτιμώμενη θερμοκρασία: κοντά στους -68°C
- Απόσταση από Terra: 146 έτη φωτός
Αυτές οι παράμετροι προέρχονται από προσεκτική μοντελοποίηση της παρατηρούμενης μοναδικής διέλευσης.
Το HD 137010 b αντιπροσωπεύει την πρόοδο στον εντοπισμό κοντινών δυνητικά κατοικήσιμων κόσμων. Το πρόσθετο Observações θα καθορίσει εάν η επιβεβαίωση θα πραγματοποιηθεί σύντομα. Η ανακάλυψη ενισχύει τις δυνατότητες των χωρικών αρχείων για συνεχείς αποκαλύψεις.
