Ross 128 b

Ross 128 b

Ross 128b je potvrzená exoplaneta velikosti Země , pravděpodobně skalnatá, obíhající ve vnitřní obyvatelné zóně červeného trpaslíka Ross 128 ve vzdálenosti asi 11 světelných let od Země. Exoplaneta byla nalezena pomocí dat o radiální rychlosti za deset let pomocí spektrografu HARPS Evropské jižní observatoře (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) na observatoři La Silla v Chile. Ross 128b je nejbližší exoplaneta kolem klidného červeného trpaslíka a je považována za jednoho z nejlepších kandidátů na obyvatelnost . Planeta je jen o 35 % hmotnější než Země, přijímá pouze o 38 % více světla hvězd a očekává se, že je to teplota vhodná pro existenci kapalné vody na povrchu, pokud má atmosféru.

Planeta neprochází svou hostitelskou hvězdou, což velmi znesnadní charakterizaci atmosféry, dokud se větší dalekohledy, jako je Evropský extrémně velký dalekohled a vesmírný teleskop Jamese Webba , nepřipojí . 

Fyzikální vlastnosti

Hmotnost, poloměr a teplota

Vzhledem k tomu, že byl objeven metodou radiální rychlosti , jediným známým fyzikálním parametrem pro Ross 128b je jeho minimální možná hmotnost. Planeta má alespoň 1,35 M Země , neboli 1,35násobek hmotnosti Země (asi 8,06 × 1024 kg ) . Je o něco hmotnější než podobná a blízká Proxima Centauri b, s minimální hmotností 1,27 M Země . Nízká hmotnost Ross 128b naznačuje, že se s největší pravděpodobností jedná o kamennou planetu velikosti Země s pevným povrchem. Nicméně, jeho poloměr, a proto jeho hustota, není známý, protože žádné tranzity této planety nebyly pozorovány. Ross 128b by byl 0,5 R Země ( poloměry Země ) pro složení z čistého železa a 3,0 R Země pro složení čistého vodíku a hélia oba nepravděpodobné extrémy. Pro věrohodnější složení podobné Zemi by planeta potřebovala být asi 1,10 R Země - tj. 1,1 násobek poloměru Země (přibližně7008 km ). S tímto poloměrem by byla Ross 128b o něco hustší než Země, protože kamenná planeta by se při zvětšování velikosti stala kompaktnější. Planetě by to dodalo gravitační přitažlivost 10,945 m/s 2 nebo asi 1,12krát větší než Země.

Ross 128b má podle výpočtů teplotu podobnou té na Zemi a potenciálně přispívá k rozvoji života . Objevitelský tým modeloval potenciální rovnovážnou teplotu planety pomocí albeda 0,100, 0,367 a 0,750. Albedo je část světla, která se odráží, místo aby byla pohlcena nebeským objektem. S těmito třemi parametry albedo by Ross 128b měl T eq buď 294 K (21 °C; 70 °F), 269 K (-4 °C; 25 °F), nebo 213 K (-60 °C; -76 °F). Pro albedo podobné Zemi 0,3 by měla planeta rovnovážnou teplotu 280 K (7 °C; 44 °F), asi o 8 stupňů Kelvina nižší, než je průměrná teplota Země. Skutečná teplota Ross 128b závisí na dosud neznámých parametrech atmosféry, pokud má atmosféru.

V roce 2018 astronomové na základě blízkých infračervených spekter s vysokým rozlišením ( APOGEE Spectra ) určili chemické zastoupení několika prvků (C, O, Mg, Al, K, Ca, Ti a Fe) přítomných v Ross 128b. a dále, že exoplaneta má blízkou sluneční metalicitu, obsahuje směs horniny a železa a je "exoplanetou mírného pásma na vnitřním okraji obyvatelné zóny".

Hostitelská hvězda

Hlavní článek: Ross 128"> Umělecký dojem z Rosse 128b spolu s její mateřskou hvězdou červeného trpaslíka

Ross 128b obíhá kolem malého M-trpaslíka Ross 128. Hvězda má 17 % hmotnosti a 20 % poloměru Slunce. Má teplotu3192 K , svítivost 0,00362 L a stáří9,45 ± 0,60 miliardy let . Pro srovnání, Slunce má teplotu5772 K a stáří4,5 byr , takže Ross 128 má poloviční teplotu a více než dvojnásobek stáří. Hvězda je od nás vzdálená pouhých 11,03 světelných let, což z ní činí jednu z 20 nejbližších známých hvězd.

Orbit

Ross 128b je blízko obíhající planeta, jejíž rok (období oběhu) trvá asi 9,9 dne. Jeho hlavní poloosa je 0,0496 AU (7,42 milionů km). Podle některých modelů oběžné dráhy planety je její dráha poměrně kruhová, s excentricitou kolem 0,03, ale také s velkým rozsahem chyb. Pokud se však všechny orbitální modely spojí dohromady, pak je excentricita vyšší, asi 0,116, a opět to podléhá velkému rozsahu chyb. Ve srovnání s průměrnou vzdáleností Země od Slunce 149 milionů km obíhá Ross 128b 20krát blíže. V této těsné vzdálenosti od své hostitelské hvězdy je planeta s největší pravděpodobností slapově uzamčena, což znamená, že jedna strana planety by měla věčné denní světlo a druhá by byla ve tmě.

Obyvatelnost

Hlavní článek: Obyvatelnost systémů červených trpaslíků

Není potvrzeno, že Ross 128b obíhá přesně v obyvatelné zóně . Zdá se, že sídlí ve vnitřním okraji, protože dostává přibližně o 38 % více slunečního světla než Země. Obyvatelná zóna je definována jako oblast kolem hvězdy, kde jsou teploty tak akorát pro planetu s dostatečně hustou atmosférou, aby podporovala kapalnou vodu, klíčovou složku ve vývoji života, jak ho známe. Se svým středně vysokým hvězdným tokem je Ross 128b pravděpodobně náchylnější ke ztrátě vody, hlavně na straně přímo přivrácené ke hvězdě. Atmosféra podobná Zemi, za předpokladu, že existuje, by však byla schopna distribuovat energii přijatou z hvězdy kolem planety a umožnit více oblastem potenciálně zadržovat kapalnou vodu.
Kromě toho autor studie Xavier Bonfils zaznamenal možnost významné oblačnosti na straně přivrácené ke hvězdám, která by blokovala mnoho přicházející hvězdné energie a pomohla udržet planetu chladnou. Počítá se, že má teplotu minimálně280 K.

Planeta je považována za jeden z nejpodobnějších světů, jaký kdy byl nalezen, pokud jde o její teplotu, velikost a spíše tichou hostitelskou hvězdu. Ross 128b je hmotnostně velmi blízko Zemi, je jen o 35 % hmotnější a je pravděpodobně o 10 % větší, pokud jde o poloměr. Gravitace na planetě by byla jen o málo vyšší. Také její hostitelská hvězda Ross 128 je vyvinutá hvězda se stabilní hvězdnou aktivitou. Mnoho červených trpaslíků jako Proxima Centauri a TRAPPIST-1jsou náchylné k uvolňování potenciálně smrtících erupcí způsobených silnými magnetickými poli. Miliardy let vystavení těmto erupcím může potenciálně zbavit planetu její atmosféry a učinit ji sterilní s možná nebezpečným množstvím radiace. I když je známo, že Ross 128 produkuje takové záblesky, v současné době jsou mnohem méně běžné a méně silné než ty dříve zmíněných hvězd. To snižuje pravděpodobnost atmosférické eroze (pokud ji má Ross 128b) a zvýšilo by to pravděpodobnost jejího zadržení v geologických
časových horizontech.

Od roku 2017 ještě není možné určit, zda má Ross 128b atmosféru, protože neprochází hvězdou . Nadcházející mise, jako je vesmírný teleskop Jamese Webba a připravované masivní pozemské dalekohledy, jako je Thirty Meter Telescope a European Extremely Large Telescope , však mohou potenciálně analyzovat atmosféru Ross 128b - pokud ji má - bez potřeba tranzitu. To by vědcům umožnilo najít biologické podpisy v atmosféře planety, což jsou chemikálie jako kyslík, ozón a metan, které jsou často vytvářeny známými biologickými procesy.