LHS 1140 b

LHS 1140 b

LHS 1140 b je masivní, hustá kamenná planeta obíhající v konzervativní obyvatelné zóně červeného trpaslíka LHS 1140 . LHS 1140b, objevená v roce 2017 projektem MEarth , je téměř 7krát větší než hmotnost Země a o více než 60 % větší v poloměru, což ji řadí do kategorie planet Super-Země . Je to jedna z nejhustších nalezených planet s hustotou více než dvojnásobnou než Země, spolu s vysokou povrchovou gravitací asi 2,41 zemské. LHS 1140 b obíhá zcela v obyvatelné zóně hvězdy a dosahuje 41 % dopadajícího toku Země. Planeta je vzdálená pouhých 40 světelných let a prochází svou hvězdou, což z ní činí vynikajícího kandidáta pro atmosférické studie pomocí pozemských a/nebo vesmírných dalekohledů.

Hostitelská hvězda

LHS 1140 b obíhá kolem velmi malého červeného trpaslíka LHS 1140. Je to pouhých 0,146 násobek hmotnosti a 0,186 násobku poloměru Slunce se spektrálním typem M4,5V. Teplota LHS 1140 je 3216 K a má svítivost 0,00441 L S . Je stará nejméně 5 miliard let. Pro srovnání, Slunce je 1 sluneční hmotnost a poloměr, má teplotu 5778 K s 1 sluneční svítivostí, je staré 4,5 miliardy let a má spektrální typ G2V. Kromě toho je LHS 1140 velmi neaktivní hvězda, u které objevitelský tým její planety nenašel žádné velké vzplanutí. Na rozdíl od většiny hvězd své velikosti má LHS 1140 nízkou aktivitu a rotuje každých 130 dní.

Vlastnosti

Hmotnost a poloměr

LHS 1140 b byl detekován pomocí metody radiální rychlosti (která měří hmotnost doprovodného objektu) a tranzitní fotometrie (která určuje poloměr). Z tohoto důvodu je LHS 1140 b jednou z mála potenciálně obyvatelných exoplanet s určenou hmotností a poloměrem, všechny ostatní jsou ty kolem TRAPPIST-1 . Poloměr planety je dobře omezený na 1,641 ± 0,048 R Země , což odpovídá asi 10 450 km. Je to jedna z nejmenších hodnot poloměru pro jakoukoli potenciálně obyvatelnou planetu a podobná jako u Kepler-62f .

Orbita a teplota

Oběžná dráha LHS 1140b trvá 24 737 dní, což je mnohem rychleji než pozemský rok 365 dní. Jeho oběžný poloměr je 0,0875 AU , neboli 8,75 % vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. I když je to docela blízko, hvězda LHS 1140 je tak slabá, že planeta dostane pouze 0,41násobek dopadajícího toku Země v této vzdálenosti. S albedem 0 má LHS 1140b rovnovážnou teplotu 230 K (-43 °C; -46 °F), ve srovnání se Zemí při 255 K (-18 °C; -1 °F). Pokud má LHS 1140 b albedo podobné tomu Země, rovnovážná teplota by byla ještě nižší, na 201 K (-72 °C; -98 °F). Ovšem se skleníkovým efektem přinejmenším tak silný jako pozemský LHS 1140b by měl povrchovou teplotu vyšší než 266 K (-7 °C; 19 °F) pro albedo 0. Kvůli vysoké hmotnosti planety má pravděpodobně silnější atmosféru s silnější skleníkový efekt. Stejně jako mnoho jiných potenciálně obyvatelných planet červených trpaslíků je oběžná dráha LHS 1140 b poměrně kruhová: excentricita je naměřena nižší než 0,29 až 90% spolehlivost. Na rozdíl od mnoha jiných planet červených trpaslíků však cirkularizaci oběžné dráhy nelze vysvětlit hvězdnými přílivy a odlivy, a proto je kruhovitost oběžné dráhy pravděpodobně natální.

Vnitřní složení

Zpočátku se věřilo, že planeta má extrémně vysokou hustotu kolem 12,5 g/cm 3 , jednu z nejvyšších, jaké kdy byly pozorovány u kamenné planety, a více než dvojnásobek hustoty Země, přičemž železo-niklové jádro zabírá až 75 % planetárního povrchu. celková hmotnost. Pozdější odhady vedly k nižší hustotě 7,82+0,98
−0,88g/cm3 a spodní hmotnostní podíl jádra 45 ± 10 %. Pro srovnání, zemské jádro tvoří asi 32,5 % její hmoty.

Podle modelů formace planeta také obsahuje asi 4 % vody, což naznačuje, že by se mohlo jednat o oceánský svět , jehož průměrná hloubka se odhaduje na779 ± 650 km . Vodní pára v atmosféře LHS 1140 b byla skutečně detekována koncem roku 2020, i když při nízkém poměru signálu k šumu.

Obyvatelnost

LHS 1140 b obíhá blízko vnějšího okraje obyvatelné zóny, oblasti kolem hvězdy, kde jsou teploty právě vhodné k tomu, aby se kapalná voda shromažďovala na povrchu obíhajících planet, za předpokladu dostatečného atmosférického tlaku. Rovnovážná teplota LHS 1140 b je poměrně nízká, 230 K (-43 °C; -46 °F), chladná jako polární oblasti na Zemi. Toto je však vypočtená teplota bez vlivu husté atmosféry. Při skleníkovém efektu podobném Zemi je povrchová teplota asi 266 K (-7 °C; 19 °F), ale protože je planeta tak masivní, skleníkový efekt může být ještě vyšší. Při dvojnásobku GE Země by LHS 1140b měla příjemnou povrchovou teplotu 296 K (23 °C; 73 °F). Kromě toho je hostitelská hvězda tak neaktivní, že atmosférická eroze nebude příliš vysoká,