CoRoT-7b
CoRoT-7b
CoRoT-7b (dříve pojmenovaný CoRoT-Exo-7b ) je exoplaneta obíhající kolem hvězdy CoRoT-7 v souhvězdí Monoceros , 489 světelných let (150 parseků ) od Země . Poprvé byla detekována fotometricky misí CoRoT pod vedením Francie a hlášena v únoru 2009. Až do oznámení Kepler-10b v lednu 2011 to byla nejmenší exoplaneta , jejíž průměr byl 1,58krát větší než průměr Země .(což by jí dalo objem 3,95krát větší než objem Země) a první potenciální extrasolární terestrickou planetu , která byla nalezena. Exoplaneta má velmi krátkou oběžnou dobu , oběhne kolem své hostitelské hvězdy asi za 20 hodin.
Kombinace průměru planety odvozeného z tranzitních dat s hmotností planety odvozenou z měření radiální rychlosti znamená, že hustota CoRoT-7b je přibližně stejná jako hustota Země; CoRoT-7b je tedy pozemská planeta jako Země a ne plynný obr jako Jupiter . Pozorování radiální rychlosti CoRoT-7 také odhalilo druhou super-Země , CoRoT-7c , která má hmotnost 8,4krát větší než Země a obíhá každých 3,7 dne ve vzdálenosti 6,9 milionu km (0,046 AU; 4,3 milionu mil).
Objev
Umělecké pojetí CoRoT-7b tranzitujícího žlutého trpaslíka CoRoT-7
CoRoT-7b byl nalezen pozorováním periodického poklesu zdánlivé magnitudy její mateřské hvězdy způsobeného přechodem planety před hvězdou při pohledu ze Země. Měření tohoto poklesu jasnosti spolu s odhadem velikosti hvězdy umožňuje vypočítat velikost planety. (Viz metoda Transit .) Vesmírná mise CoRoT pozorovala hvězdu CoRoT-7 ve hvězdném poli LRa01 od 15. října 2007 do 3. března 2008. Během tohoto období bylo 153 periodických tranzitních signálů o délce 1,3 h s hloubkou 3,4 × 10 −4 byly registrovány. Po 40 dnech získávání dat algoritmus potrubí v režimu Alarm detekoval mělký signál CoRoT-7b a zahájil následná pozorování ze země, aby získal potvrzení planetární povahy procházejícího objektu.
Objev CoRoT-7b byl oznámen o rok později, 3. února 2009, během CoRoT Symposia 2009 v Paříži . Byl publikován ve speciálním čísle časopisu Astronomy and Astrophysics věnované výsledkům CoRoT.
mše
Po detekci CoRoT-7b ve světelné křivce následná pozorování provedená sítí pozemních dalekohledů téměř úplně vyloučila možnost falešně pozitivní detekce. Spektrograf HARPS byl následně použit k měření hmotnosti CoRoT-7b metodou radiální rychlosti . Silná aktivita hostitelské hvězdy, která narušuje měření radiální rychlosti, činila určování hmotnosti problematické.
Objevný dokument, Queloz et al. , vážil planetu asi 4,8 hmotnosti Země , což jí dalo hustotu 5,6 ± 1,3 g cm −3 , podobnou hustotě Země. Hodnota byla získána pomocí postupu předbělení a harmonického rozkladu. Bylo také usuzováno, že v systému byla druhá netranzitující planeta, CoRoT-7c , s oběžnou dobou 3,7 dne.
Druhý článek od Hatzese et al. , pomocí Fourierovy analýzy ohlásil pravděpodobnou hmotnost 6,9 hmotnosti Země pro CoRoT-7b a našel náznaky přítomnosti třetí planety v systému, CoRoT-7d , s hmotností podobnou Neptunu a 9- denní orbitální perioda.
Pont a kol. svědčí o větších systematických chybách než deklarovaných v měřeních HARPS, přičemž odhaduje, že CoRoT-7b je mezi jednou a čtyřmi hmotnostmi Země. Potvrzení radiální rychlosti planety je také na vratkém podkladu, s předběžnou detekcí s jistotou pouze 1,2 sigma.
Boisse a kol. , s využitím simultánního přizpůsobení hvězdné aktivity a planetárních signálů v datech radiální rychlosti vypočítejte pro CoRoT-7b hmotnost 5,7 hmotnosti Země, i když s velmi velkou nejistotou.
Tým CoRoT poté publikoval druhý dokument o hmotnosti CoRoT-7b , který odstranil aktivitu hvězd pomocí analýzy pouze dat o radiální rychlosti, pro kterou bylo provedeno několik měření za danou noc. Planeta má hmotnost 7,42 hmotnosti Země, poskytuje průměrnou hustotu 10,4 ± 1,8 g cm −3 , což je mnohem vyšší hustota než na Zemi a podobná hustotě druhé nalezené kamenné planety Kepler-10b.
Poslední studie Ferraz-Mello et al. zlepšil přístup použitý v objevném článku, když zjistil, že zmenšil amplitudu radiálních rychlostí indukovaných planetami. V souladu s druhým dokumentem publikovaným týmem CoRoT uvádí pro CoRoT-7b těžší hmotnost 8 hmotností Země. CoRoT-7b tedy může být skalnatý s velkým železným jádrem, s vnitřní strukturou více podobnou Merkuru než Zemi.
Spitzerova pozorování
Nezávislé ověření CoRoT-7b jako planety je zajištěno sledováním prováděným vesmírným dalekohledem Spitzer . Jeho pozorování potvrdila tranzity planety se stejnou hloubkou na jiných vlnových délkách, než jaké pozoruje CoRoT. Data pak umožňují ověřit CoRoT-7b jako bona-fide planetu s velmi vysokou mírou spolehlivosti, nezávisle na hlučných datech radiální rychlosti.
Vlastnosti
Umělecký dojem z CoRoT-7b.
Kredit: ESO /L. Calçada.
Přestože hmotnost CoRoT-7b zůstává nejistá, s rozsahem mezi 2 a 8 hmotností Země, její poloměr a oběžná doba jsou dobře známé z fotometrie CoRoT : obíhá velmi blízko své hvězdy (1/23 vzdálenosti od Slunce k Merkuru ) s oběžnou dobou 20 hodin, 29 minut a 9,7 sekund a má poloměr 1,58 zemského poloměru. CoRoT-7b měl nejkratší oběžnou dráhu ze všech známých planet v době svého objevu.
Kvůli vysoké teplotě může být pokryta lávou . Složení a hustota planety, i když jsou slabě omezené, činí z CoRoT-7b pravděpodobně kamennou planetu, jako je Země. Mohla by patřit do třídy planet, o kterých se předpokládá, že kromě horniny obsahují až 40 % vody (ve formě ledu a/nebo páry). Nicméně skutečnost, že se zformovala tak blízko své mateřské hvězdy, může znamenat, že je ochuzena o těkavé látky . Existuje velká možnost, že rotace planety je slapově uzamčenado oběžné doby, takže teploty a geologické podmínky na stranách planety přivrácených ke hvězdě a od ní mohou být dramaticky odlišné. Teoretické práce naznačují, že CoRoT-7b by mohla být chtonská planeta (pozůstatky planety podobné Neptunu, z níž byla odstraněna velká část původní hmoty kvůli těsné blízkosti její mateřské hvězdy). Jiní výzkumníci to zpochybňují a dochází k závěru, že CoRoT-7b byla vždy kamenná planeta a ne erodované jádro plynného nebo ledového obra, kvůli mladému věku hvězdného systému.
Jakákoli odchylka od kruhovitosti její oběžné dráhy (v důsledku vlivu hostitelské hvězdy a sousedních planet) by mohla vyvolat intenzivní vulkanickou aktivitu podobnou té na Io prostřednictvím slapového ohřevu.
Byla publikována podrobná studie extrémních vlastností CoRoT-7b, která došla k závěru, že navzdory masové nejistotě je planeta složením podobná Zemi. Extrémní blízkost hvězdy by měla zabránit vytvoření významné atmosféry , s denní polokoulí horkou jako wolframové vlákno žárovky, což má za následek vznik lávového oceánu. Výzkumníci navrhují pojmenovat tuto novou třídu planet, CoRoT-7b je první z nich, " planety lávového oceánu ".
Model interiéru
Pohled umělce CoRoT-7b.
Nejistota hmotnosti CoRoT -7b neumožňuje přesné modelování struktury planety. Přesto lze stále předkládat kvalifikované odhady. Za předpokladu planety o hmotnosti 5 Země byla planeta modelována tak, aby měla konvekci v plášti s malým jádrem s ne více než 15 % hmotnosti planety, neboli 0,75 M.