GJ 1214 b

planeta pozasłoneczna

GJ 1214 b – planeta pozasłoneczna typu superziemia, krążąca wokół gwiazdy GJ 1214 znajdującej się w gwiazdozbiorze Wężownika w odległości 13 parseków (40 ly) od Ziemi. Została odkryta w 2009 roku przez naukowców w Projekcie MEarth. Jej masa szacowana jest na 5,5-7,2 M, ma ona średnicę ok. 2,7 raza większą niż Ziemia[2]. W znacznej części składa się z wody[3] oraz prawdopodobnie wodoru[4]. GJ 1214 b jest uważana za najlepszą kandydatkę na planetę oceaniczną.

GJ 1214 b
Ilustracja
Artystyczna wizja tranzytu GJ 1214 b przed tarczą gwiazdy.
Odkrywca David Charbonneau i in.
Data odkrycia 16 grudnia 2009
Charakterystyka orbity (J2000)
Półoś wielka 0,01411 ± 0,00032[1] au
Mimośród 0,27 +0−0,27[1]
Okres orbitalny 1,580404497 ± 3×10−8[1]
Czas tranzytu 2 454 966,52513 ± 2×10−5 JD
Nachylenie orbity 88,17° ± 0,54°
Charakterystyka fizyczna
Masa 0,02032 ± 0,0031[1] MJ
6,46 ± 0,99 M
Promień 0,245 ± 0,0054 RJ
2,688 ± 0,059 R
Gęstość 1870 ± 400 kg/m³
Temperatura powierzchni 393–555 K

OdkrycieEdytuj

Planeta została odkryta metodą tranzytową, kiedy przechodząc przed tarczą gwiazdy (z punktu widzenia Ziemi) zaćmiła ją nieco. Jej masa została wyznaczona dzięki obserwacji zmiany spektrogramu gwiazdy GJ 1214 w wyniku efektu Dopplera, wywołanego zmianą prędkości radialnej gwiazdy wskutek przyciągania planety[5].

Budowa planetyEdytuj

 
Porównanie wielkości Ziemi, GJ 1214 b i Neptuna.

Gęstość tej planety to około 2 g/cm3 co sugeruje, że składa się ona ze znacznie większej ilości wody (gęstość 1 g/cm3) niż Ziemia (gęstość 5,5 g/cm3). Budową wewnętrzną planeta zapewne znacznie różni się od Ziemi. Przy wysokich temperaturach i wysokim ciśnieniu woda może występować tam w formach niespotykanych na Ziemi (tzw. „gorącego lodu”, wysokociśnieniowej odmiany polimorficznej lodu czy też w stanie nadkrytycznym, bez granicy faz między cieczą a gazem)[3].

Modele budowy planet o tej średnicy sugerowały dwa warianty budowy wewnętrznej. Przy założeniu, że planeta posiada pierwotną otoczkę wodorowo-helową jak Neptun, woda może stanowić ok. 75% jej masy. Atmosfera takiej planety może mieć grubość nawet 200 km[6] i składać się z pary wodnej lub wodoru z dużymi obłokami pary wodnej[7][8]. Jeżeli atmosferę GJ 1214 b tworzyłaby tylko para, woda może stanowić nawet 88% masy planety[9]. Pod atmosferą z kolei może znajdować się ocean o głębokości dziesiątek lub nawet setek kilometrów[10].

AtmosferaEdytuj

W grudniu 2010 istnienie wody w atmosferze planety zostało potwierdzone obserwacyjnie[7][11][12]. Planeta ta prawdopodobnie powstała dalej od gwiazdy niż znajduje się obecnie i dopiero później przeniosła się na obecną, bliższą orbitę. Obserwacje światła przechodzącego przez atmosferę planety, wykonane przy użyciu Teleskopu Hubble'a, ujawniły, że spektrum atmosfery w szerokim zakresie fal jest płaskie. Do uzyskanych danych obserwacyjnych najlepiej pasuje model atmosfery złożonej z substancji o dużej masie cząsteczkowej, najprawdopodobniej pary wodnej[3]. Badacze zaznaczają, że żaden z modeli nie wyjaśniał wyników pomiarów w pełni, ale za najbardziej prawdopodobny uznają atmosferę zawierającą ponad 50% pary wodnej[13].

PrzypisyEdytuj

  1. a b c d GJ 1214 b w serwisie The Extrasolar Planets Encyclopaedia (ang.)
  2. P. Kundurthy, E. Agol: APOSTLE Observations of GJ 1214b: System Parameters and Evidence for Stellar Activity. 2010-12-06. [dostęp 2012-02-01].
  3. a b c Hubble Reveals a New Class of Extrasolar Planet. ScienceDaily, 2012-02-21. [dostęp 2012-02-22].
  4. Johanna K. Teske, Jake D. Turner, Matthias Mueller, Caitlin A. Griffith: Optical Observations of the Transiting Exoplanet GJ 1214b (ang.). arxiv.org, luty 2013. [dostęp 2013-02-26].
  5. A super-Earth transiting a nearby low-mass star (ang.). [dostęp 2010-12-01].
  6. Neue Supererde mit mächtiger Atmosphäre entdeckt. [dostęp 2011-07-05].
  7. a b Po raz pierwszy zbadano atmosferę superziemi (pol.). 2010-12-01. [dostęp 2019-09-04].
  8. Atmosphäre einer Supererde untersucht. [dostęp 2011-07-05].
  9. L.A. Rogers, S. Seager. Three Possible Origins for the Gas Layer on GJ 1214b. „The Astrophysical Journal”, 2009-12-16. 
  10. Quora - Możliwość istnienia życia na GJ 1214b
  11. Super-Earth Has an Atmosphere, but Is It Steamy or Gassy?. Science Daily, 2010-12-01. [dostęp 2010-12-01].
  12. Water world found in deep space?. [dostęp 2010-12-01].
  13. Zachory K. Berta, David Charbonneau, Jean-Michel Désert, Eliza Miller-Ricci Kempton i inni. The Flat Transmission Spectrum of the Super-Earth GJ1214b from Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope. „Astrophysical Journal”. [dostęp 2012-02-22]. 

Linki zewnętrzneEdytuj