K2-18
K2-18, znana również jako EPIC 201912552 – gwiazda w gwiazdozbiorze Lwa, odległa o około 124 lata świetlne (~38 pc) od Słońca[a]. Gwiazda ma układ planetarny, który tworzą co najmniej dwie egzoplanety.
 | |||||
| Gwiazdozbiór | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Rektascensja | 11h 30m 14,518s | ||||
| Deklinacja | +07° 35′ 18,26″ | ||||
| Paralaksa (π) | 0,0262686 ± 0,0000546″ | ||||
| Odległość | |||||
| Wielkość obserwowana | 13,50m | ||||
| Charakterystyka fizyczna | |||||
| Rodzaj gwiazdy | |||||
| Typ widmowy | M2.8[2] | ||||
| Masa | |||||
| Promień | |||||
| Metaliczność [Fe/H] | 0,123 ± 0,157[4] | ||||
| Okres obrotu | |||||
| Temperatura | 3503[6] K | ||||
| Alternatywne oznaczenia | |||||
| |||||
Charakterystyka obserwacyjna
Gwiazda ma obserwowaną wielkość gwiazdową 13,5m[7], co oznacza, że nie jest widoczna gołym okiem. Współrzędne Międzynarodowego Niebieskiego Układu Odniesienia (ICRS) systemu planetarnego K2-18 to rekt. 11h30m14,518s, dekl. +07°35′18,257″. To umieszcza ją w gwiazdozbiorze Lwa, ale poza asteryzmem tej konstelacji[7]. Przybliżone położenie K2‑18 na mapie nieba na tle konstelacji Lwa pokazano po lewej.
Charakterystyka fizyczna
K2-18 to czerwony karzeł o typie widmowym M2,8. Temperatura jego powierzchni wynosi około 3500 K[b], a okres obrotu wokół osi to około 39,6 ziemskich dni[c]. Masa tej gwiazdy jest oceniana na ok. 49,5% masy Słońca, jej promień natomiast stanowi ok. 46,9% promienia Słońca[d].
Układ planetarny
K2-18 ma układ planetarny z dwiema znanymi planetami. Większa z nich to K2-18b, super-Ziemia (przez niektórych naukowców zaliczana raczej do kategorii mini-Neptun[8]), znajdująca się w ekosferze K2‑18[2]. Jest to pierwszy przypadek odkrycia – w ekosferze gwiazdy innej niż Słońce – egzoplanety niebędącej gazowym olbrzymem, w której znaleziono wodę w jej atmosferze. Mniejsza z planet to gorąca super-Ziemia K2‑18c[9][10].
Obie planety są bardziej masywne (od 5 do 9 razy) od Ziemi[11], ale nadal należą do kategorii super-Ziemi o prawdopodobnych skalistych powierzchniach. K2‑18b, planeta znajdująca się dalej od gwiazdy macierzystej, ma okres orbitalny wynoszący ok. 33 dni[e]. Druga planeta, K2‑18c znajduje się bliżej gwiazdy macierzystej i ma okres orbitalny ok. 9 dni[12].
K2-18b, umiarkowana super-Ziemia albo mini-Neptun
Odkrycia K2-18b dokonano metodą pomiaru prędkości radialnej, wykorzystując spektrograf HARPS[6] z obserwatorium La Silla w Chile w 2015 r.
W latach 2016–2017 opracowano algorytmy dla Kosmicznego Teleskopu Hubble’a do analizy światła emitowanego przez gwiazdę i przefiltrowanego przez atmosferę egzoplanety. 11 września 2019 roku ujawniono, że dzięki danym uzyskanym przez Teleskop Hubble’a w atmosferze K2‑18b została wykryta woda w postaci pary. Dane te wskazują na atmosferę prawdopodobnie bogatą w wodór i hel, zawierającą chmury wodne i możliwość opadów podobnych do tych na Ziemi. Jest to zatem pierwszy przypadek odnalezienia w ekosferze gwiazdy innej niż Słońce takiej planety, w której wykryto molekularną wodę. Odkrycie cząsteczek wody w atmosferze nie oznacza, że woda w stanie ciekłym jest również obecna na powierzchni planety, chociaż uważa się, że jest to możliwe[8].
Okres orbitalny planety wynosi 32,9396 ziemskich dni[e], natomiast półoś wielka jej orbity wynosi 0,1591 ± 0,004 au[3]. Wyznaczona przez badaczy masa K2‑18b wynosi 8,63 ± 1,35 M🜨[f][11]. Temperatura równowagowa planety wynosi około 265 K (tj. –8°C), bardzo zbliżoną do temperatury równowagowej dla Ziemi (wynoszącej około 257 K[g], tj. –18 °C), astronomowie uważają zatem, że planeta ta może mieć dobre warunki do utrzymania ciekłej wody na swojej powierzchni[8][13].
Astronomowie postawili hipotezę o scenariuszu, który sprawia, że planeta może nadawać się do zamieszkania: może to być skalista planeta z ciekłą wodą na powierzchni. Może też jednak być pokryta lodem, podobna do Neptuna[8][13]. Naukowcy są przekonani, że wykorzystanie przyszłego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który zostanie uruchomiony w 2021 r., umożliwi gromadzenie informacji w celu lepszego scharakteryzowania jej atmosfery[8][13].
K2-18c, gorąca super-Ziemia
W 2017 r. kanadyjski astronom Ryan Cloutier i jego współpracownicy ogłosili odkrycie drugiej planety w układzie K2‑18[6]. Jej istnienie zostało potwierdzone w październiku 2018 r. przez ten sam zespół. Planeta, oznaczona K2‑18c znajduje się prawie dwa i pół raza bliżej macierzystej gwiazdy (półoś wielka jej orbity wynosi tylko 0,060 ± 0,003 au[1]) niż K2‑18b i jest od niej około półtorakrotnie mniej masywna (wyznaczona przez badaczy masa tej planety wynosi 5,62 ± 0,84 M🜨[f][12]); ma też znacznie krótszy (ponad trzyipółkrotnie) okres orbitalny, wynoszący tylko niespełna 9 dni[h][12].
Uwagi
Przypisy
Bibliografia
- Arturo O. Martinez, Ian J.M. Crossfield, Joshua E. Schlieder, Courtney D. Dressing i inni. Stellar and Planetary Parameters for K2's Late-type Dwarf Systems from C1 to C5. „The Astrophysical Journal”. 837 (1), s. 72, 2017-03-01. DOI: 10.3847/1538-4357/aa56c7. arXiv:1701.00588. Bibcode: 2017ApJ...837...72M. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- Björn Benneke, Michael Werner, Erik Petigura, Heather Knutson i inni. Spitzerobservations Confirm and Rescue The Habitable-Zone Super-Earth K2-18b for Future Characterization. „The Astrophysical Journal”. 834 (2), s. 187, 2017. DOI: 10.3847/1538-4357/834/2/187. arXiv:1610.07249. Bibcode: 2017ApJ...834..187B. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- Björn Benneke i inni, Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b, „arXiv astro-ph.EP”, 11 września 2019, arXiv:1909.04642 [dostęp 2019-09-12].
- Benjamin T. Montet, Timothy D. Morton, Daniel Foreman-Mackey, John Asher Johnson i inni. Stellar and Planetary Properties of K2 Campaign 1 Candidates and Validation of 17 Planets, Including a Planet Receiving Earth-like Insolation. „The Astrophysical Journal”. 809 (1), s. 25, 2015-08-05. DOI: 10.1088/0004-637X/809/1/25. arXiv:1503.07866. Bibcode: 2015ApJ...809...25M. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- N. Zacharias, C.T. Finch, T.M. Girard, A. Henden i inni. VizieR Online Data Catalog: UCAC4 Catalogue (Zacharias+, 2012). „Vizier Online Data Catalog”, 2012. Bibcode: 2012yCat.1322....0Z. (ang.).
- R. Cloutier i inni, Characterization of the K2-18 multi-planetary system with HARPS, „Astronomy & Astrophysics”, 608, 2017, DOI: 10.1051/0004-6361/201731558, arXiv:1707.04292.
- R. Cloutier, N. Astudillo-Defru, R. Doyon, X. Bonfils i inni. Confirmation of the radial velocity super-Earth K2-18c with HARPS and CARMENES. „Astronomy & Astrophysics”. 621, s. A49, 2019-01-07. DOI: 10.1051/0004-6361/201833995. arXiv:1810.04731. Bibcode: 2019A&A...621A..49C. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- Paula Sarkis i inni, The CARMENES Search for Exoplanets around M Dwarfs: A Low-mass Planet in the Temperate Zone of the Nearby K2‑18, „The Astronomical Journal”, 155 (6), 2018, DOI: 10.3847/1538-3881/aac108 [dostęp 2019-09-13] (ang.).
- Habitable Planet Reality Check: EPIC 201912552b. Drew ExMachina, 2015-05-12. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- Habitable Exoplanets Catalog. UPR – University Puerto Rico, 2019-09-04. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).
- EPIC 201912552. Open Exoplanet Catalogue. [dostęp 2019-09-13]. (ang.).