Kepler-186f

Kepler-186f
Kepler186f-ComparisonGraphic-20140417.jpg
Storleksjämförelse av Kepler-186f (konstnärens intryck) med jorden tillsammans med deras projicerade beboeliga zoner .
Upptäckt
Upptäckt av Elisa Quintana
Upptäcktssida Kepler rymdobservatorium
Upptäcktsdatum 17 april 2014
Genomresa
Orbitala egenskaper
0,432 ± 0,01 AU
Excentricitet 0,04

129,9444 ± 0,0012 d 0,355772 y
Lutning 89,9
Stjärna Kepler-186
Fysiska egenskaper
Medelradie
 1,17 ± 0,08 R Jord
Massa 1,4 M jord
Temperatur T ekv : 188 K (−85 °C; −121 °F)

Kepler-186f (även känd av dess Kepler-objekt av intresse beteckning KOI-571.05 ) är en exoplanet som kretsar kring den röda dvärgen Kepler-186 , cirka 580 ljusår (180 parsecs ) från jorden .

Det var den första planeten med en radie som liknar jordens som upptäcktes i en annan stjärnas beboeliga zon . NASA :s rymdteleskop Kepler upptäckte det genom att använda transitmetoden , tillsammans med ytterligare fyra planeter som kretsade mycket närmare stjärnan (alla anspråkslöst större än jorden).

Analys av tre års data krävdes för att hitta dess signal. Resultaten presenterades initialt vid en konferens den 19 mars 2014 och vissa detaljer rapporterades då i media. Det offentliga tillkännagivandet gjordes den 17 april 2014, följt av publicering i Science .

Fysiska egenskaper

Massa, radie och temperatur

Den enda fysiska egenskapen som direkt kan härledas från observationerna (förutom omloppsbana) är planetens storlek i förhållande till den centrala stjärnan, vilket följer av mängden ockultation av stjärnljus under en transitering. Detta förhållande uppmättes till 0,021, vilket ger en planetarisk radie på 1,11±0,14 gånger jordens . Planeten är cirka 11 % större i radie än jorden (mellan 4,5 % mindre och 26,5 % större), vilket ger en volym som är cirka 1,37 gånger jordens (mellan 0,87 och 2,03 gånger så stor).

Ett mycket brett spektrum av möjliga massor kan beräknas genom att kombinera radien med densiteter härledda från de möjliga typer av materia som planeter kan tillverkas av. Det kan till exempel vara en stenig jordplanet eller en havsplanet med lägre densitet med en tjock atmosfär. En massiv väte / helium (H/He) atmosfär tros vara osannolik på en planet med en radie under 1,5 R jorden . Planeter med en radie på mer än 1,5 gånger jordens radie tenderar att ackumulera de tjocka atmosfärerna som gör dem mindre sannolika att vara beboeliga. Röda dvärgar avger ett mycket starkare extremt ultraviolett (XUV) flöde när de är unga än senare i livet. Planetens uratmosfär skulle ha utsatts för förhöjd fotoförångning under den perioden, vilket troligen till stor del skulle ha tagit bort alla H/He-rika höljen genom hydrodynamisk massförlust .

Massuppskattningar sträcker sig från 0,32 M jorden för en sammansättning av rent vatten /is till 3,77 M jorden om den består helt av järn (båda osannolika ytterligheter). För en kropp med radie 1,11 R jorden ger en sammansättning som liknar jordens (dvs 1/3 järn, 2/3 silikatsten ) en massa på 1,44 M jorden , med hänsyn tagen till den högre densiteten på grund av det högre medeltrycket jämfört med jorden. [ citat behövs ] Det skulle göra tyngdkraften på ytan 17 % högre än på jorden.

Den beräknade jämviktstemperaturen för Kepler-186f, som är yttemperaturen utan atmosfär, sägs vara runt 188 K (−85 °C; −121 °F), något kallare än Mars jämviktstemperatur .

Värdstjärna

Huvudartikel: Kepler-186

Planeten kretsar kring Kepler-186 , en stjärna av M-typ som har totalt fem kända planeter. Stjärnan har en massa på 0,54 M ☉ och en radie på 0,52 R ☉ . Den har en temperatur på 3755 K och är cirka 4 miljarder år gammal, cirka 600 miljoner år yngre än Sun, som är 4,6 miljarder år gammal och har en temperatur på 5 778 K (5 505 °C; 9 941 °F).

Stjärnans skenbara magnitud , eller hur ljus den ser ut ur jordens perspektiv, är 14,62. Detta är för svagt för att kunna ses med blotta ögat, som bara kan se föremål med en magnitud upp till minst 6,5 – 7 eller lägre.

Bana

Kepler-186f kretsar kring sin stjärna med cirka 5 % av solens ljusstyrka med en omloppsperiod på 129,9 dagar och en omloppsradie på cirka 0,40 gånger jordens (jämfört med 0,39 AU (58 miljoner km ; 36 miljoner mi ) för Merkurius ). Den beboeliga zonen för detta system beräknas konservativt sträcka sig över avstånd som tar emot från 88 % till 25 % av jordens belysning (från 0,23 till 0,46 AU (34 till 69 miljoner km; 21 till 43 miljoner mi)). Kepler-186f tar emot cirka 32 % och placerar den inom den konservativa zonen men nära den yttre kanten, liknande Mars position i vårt planetsystem.

Beboelighet

Konstnärens koncept av en stenig jord -storlek exoplanet i den beboeliga zonen av dess värdstjärna, möjligen kompatibel med Kepler-186fs kända data (NASA/SETI/JPL).
Se även: Bebyggelse av röda dvärgsystem

Kepler-186fs läge inom den beboeliga zonen säkerställer inte att den är beboelig; detta är också beroende av dess atmosfäriska egenskaper, som är okända. Men Kepler-186f är för avlägsen för att dess atmosfär ska kunna analyseras av befintliga teleskop (t.ex. NESSI ) eller nästa generations instrument som James Webb Space Telescope . En enkel klimatmodell – där planetens lager av flyktiga ämnen är begränsat till kväve, koldioxid och vatten, och moln inte redovisas – antyder att planetens yttemperatur skulle vara över 273 K (0 °C; 32 °F) om minst 0,5 till 5 bar av CO 2 finns i dess atmosfär, för antagna N 2 -partialtryck som sträcker sig från 10 bar till noll.

Stjärnan är värd för fyra andra planeter som hittills upptäckts, även om Kepler-186 b, c, d och e (i ordning med ökande omloppsradie), eftersom de är för nära deras stjärna, anses vara för heta för att ha flytande vatten. De fyra innersta planeterna är förmodligen tidvattenlåsta , men Kepler-186f är i en högre omloppsbana, där stjärnans tidvatteneffekter är mycket svagare, så tiden kunde ha varit otillräcklig för att dess spin skulle sakta ner avsevärt. På grund av den mycket långsamma utvecklingen av röda dvärgar var åldern för Kepler-186-systemet dåligt begränsad, även om den sannolikt kommer att vara större än några miljarder år. De senaste resultaten har placerat åldern på cirka 4 miljarder år. Chansen att den är tidvattenlåst är cirka 50 % [ citat behövs ] . Eftersom den är närmare sin stjärna än jorden är solen, kommer den förmodligen att rotera mycket långsammare än jorden; dess dag kan vara veckor eller månader lång (se Tidvatteneffekter på rotationshastighet, axiell lutning och omloppsbana) .

Kepler-186fs axiella lutning (sned) är sannolikt mycket liten, i vilket fall den inte skulle ha lutningsinducerade årstider som jordens. Dess omloppsbana är förmodligen nära cirkulär, så den kommer också att sakna excentricitetsinducerade säsongsförändringar som Mars . Den axiella lutningen kan dock vara större (cirka 23 grader) om en annan oupptäckt icke-transiterande planet kretsar mellan den och Kepler-186e; simuleringar av planetformationer har visat att närvaron av minst en ytterligare planet i denna region är trolig. Om en sådan planet existerar kan den inte vara mycket mer massiv än jorden eftersom den då skulle orsaka orbitala instabiliteter.

En recensionsuppsats 2015 drog slutsatsen att Kepler-186f, tillsammans med exoplaneterna Kepler-442b och Kepler-62f , sannolikt var de bästa kandidaterna för att vara potentiellt beboeliga planeter.

I juni 2018 tyder studier på att Kepler-186f kan ha årstider och ett klimat som liknar dem på jorden.

Uppföljande studier

NASA Exoplanet Exploration Program "reseaffisch" för Kepler-186f

Målet för SETI-utredningen

Som en del av SETI-institutets sökande efter utomjordisk intelligens hade Allen Telescope Array lyssnat efter radioemissioner från Kepler-186-systemet i ungefär en månad från och med den 17 april 2014. Inga signaler hänförliga till utomjordisk teknologi hittades i det intervallet; Men för att vara detekterbara skulle sådana sändningar, om de utstrålades i alla riktningar lika och således inte preferentiellt mot jorden, behöva vara minst 10 gånger så starka som de från Arecibo Observatory . Ytterligare en sökning, genomförd på crowdsourcing -projektet SETI-Live , rapporterar ofullständiga men optimistiska tecken i radiobruset från Allen Array-observationerna. Den mer välkända SETI @ Home -sökningen täcker inte något objekt i Keplers synfält. En annan uppföljningsundersökning med Green Bank Telescope har inte granskat Kepler 186f. Givet det interstellära avståndet på 490 ljusår (151 pc) skulle signalerna ha lämnat planeten för många år sedan.

Framtida teknik

På ungefär 580 ljusår (180 st) avstånd är Kepler-186f för långt och dess stjärna för svag för att nuvarande teleskop eller nästa generation av planerade teleskop ska kunna bestämma dess massa eller om den har en atmosfär. Upptäckten av Kepler-186f visar dock definitivt att det finns andra planeter i jordstorlek i beboeliga zoner. Rymdfarkosten Kepler fokuserade på en enda liten del av himlen men nästa generations planetjaktande rymdteleskop, som TESS och CHEOPS , kommer att undersöka närliggande stjärnor över hela himlen. Närliggande stjärnor med planeter kan sedan studeras av rymdteleskopet James Webb och framtida stora markbaserade teleskop för att analysera atmosfärer, bestämma massor och härleda sammansättningar. Dessutom Square Kilometer Array avsevärt förbättra radioobservationer över Arecibo Observatory och Green Bank Telescope .

Tidigare namn

När Kepler- teleskopobservationskampanjen fortsatte, infördes ett ursprungligen identifierat system i Kepler Input Catalog (KIC), och fortsatte sedan som en kandidatvärd av planeter till ett Kepler-objekt av intresse (KOI). Således Kepler 186 som KIC 8120608 och identifierades sedan som KOI 571 . Kepler 186f nämndes när den var känd som KOI-571-05 eller KOI-571.05 eller använde liknande nomenklaturer 2013 i olika diskussioner och publikationer innan dess fullständiga bekräftelse.

Jämförelse

Den planet som är närmast jordens storlek i en beboelig zon som tidigare känts var Kepler-62f med 1,4 jordradier. Kepler-186f kretsar kring en M-dvärgstjärna, medan Kepler-62f kretsar kring en stjärna av K-typ. En studie av atmosfärisk evolution på planeter i jordstorlek i beboeliga zoner av G-stjärnor (en klass som innehåller solen, men inte Kepler-186) antydde att 0,8–1,15 R 🜨 är storleksintervallet för planeter som är tillräckligt små för att förlora sin ursprungliga anhopning vätehöljet men tillräckligt stort för att behålla en avgasad sekundär atmosfär som jordens.

Noterbara exoplaneter – Kepler Space Telescope
KeplerExoplanets-NearEarthSize-HabitableZone-20150106.png


Bekräftade små exoplaneter i beboeliga zoner . ( Kepler-62e , Kepler-62f , Kepler -186f , Kepler-296e , Kepler-296f , Kepler-438b , Kepler-440b , Kepler-442b ) (Kepler rymdteleskop; 6 januari 2015).

I populärkulturen

  • Tillsammans med fem andra exoplaneter inkluderades Kepler-186f i Civilization: Beyond Earths exoplanet DLC som en spelbar karta.
  • Det holländska rockbandet The_Hubschrauber [ nl ] döpte sitt album från 2017 till Kepler-186f efter denna exoplanet.
  • Kepler-186f är platsen för en framtida jordkoloni i novellen "Stars" av Drew Hayden Taylor .

Se även

Anteckningar

externa länkar


Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Kepler-186f&oldid=1141077378 "