55 Cancri e

55 Cancri e (abreviado 55 Cnc e , formalmente llamado Janssen / dʒ æ n s ən / ) es un exoplaneta en la órbita de su sol -como estrella madre 55 Cancri A . La masa del exoplaneta es de aproximadamente 8,63 masas terrestres y su diámetro es aproximadamente el doble que el de la Tierra , [4] clasificándolo así como la primera supertierra descubierta alrededor de una estrella de secuencia principal , anterior a Gliese 876 dpor un año. Se necesitan menos de 18 horas para completar una órbita y es el planeta más interno conocido en su sistema planetario . 55 Cancri e fue descubierto el 30 de agosto de 2004. Sin embargo, hasta las observaciones y los nuevos cálculos de 2010, se pensaba que este planeta tardaba unos 2,8 días en orbitar la estrella. [3] En octubre de 2012, se anunció que 55 Cancri e podría ser un planeta de carbono . [5] [6]

55 Cancri e
Impresión artística de 55 Cancri e.jpg
Impresión artística de 55 Cancri e cerca de su estrella anfitriona
Descubrimiento
Descubierto porMcArthur y col.
Sitio de descubrimientoTexas , Estados Unidos
Fecha de descubrimiento30 de agosto de 2004
Método de detecciónVelocidad radial
Características orbitales
Apastron0,01617 AU (2,419,000 km)
Periastron0,01464 AU (2,190,000 km)
Semieje mayor0.01544 ± 0.00005 AU (2.309.800 ± 7.500 km) [1]
Excentricidad0,05 ± 0,03 [2]
Periodo orbital0,7365474 (± 0,0000014) [2] d
17,677 h
Inclinación83,59 +0,47
−0,44[2]
Tiempo de periastrón2.449.999,83643 ± 0.0001 [3]
Argumento de periastrón86,0 +30,7
−33,4[2]
Semi-amplitud6.02 +0,24
−0,23[2]
Estrella55 Cancri A
Características físicas
Radio medio 1.875 ± 0.029 [2] R ⊕
Masa7,99 +0,32
−0,33[2] M ⊕
Densidad media 6,66+0,43
−0,40[2] g cm −3
Gravedad superficial2,273 g
Temperatura2.709 K (2.436 ° C; 4.417 ° F) (promedio máximo)
1.613 K (1.340 ° C; 2.444 ° F) (promedio mínimo)
2.573 K (2.300 ° C; 4.172 ° F) (promedio del lado del día)
~ 1.644 K ( 1.371 ° C; 2.500 ° F) (promedio nocturno)

En febrero de 2016, se anunció que la NASA 's telescopio espacial Hubble ha detectado hidrógeno y helio (y sugerencias de cianuro de hidrógeno ), pero no hay vapor de agua , en la atmósfera de 55 Cancri e, la primera vez que el ambiente de una súper-Tierra exoplaneta fue analizado con éxito. [7]

En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional (IAU) lanzó un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. [8] El proceso implicó la nominación pública y la votación de los nuevos nombres. [9] En diciembre de 2015, la IAU anunció que el nombre ganador era Janssen para este planeta. [10] El nombre ganador fue presentado por la Asociación Real de Meteorología y Astronomía de los Países Bajos . Honra al fabricante de anteojos y pionero de los telescopios Zacharias Janssen . [11]

55 Cancri y PIA20068
"> Reproducir medios
Tránsito de 55 Cancri e

Como la mayoría de los planetas extrasolares encontrados antes de la misión Kepler , 55 Cancri e fue descubierto al detectar variaciones en la velocidad radial de su estrella . Esto se logró haciendo mediciones sensibles del desplazamiento Doppler del espectro de 55 Cancri A. En el momento de su descubrimiento, se conocían otros tres planetas orbitando la estrella. Después de tener en cuenta estos planetas, quedó una señal de alrededor de 2,8 días, lo que podría explicarse por un planeta de al menos 14,2 masas terrestres en una órbita muy cercana. [12]

Las mismas medidas se utilizaron para confirmar la existencia del incierto planeta 55 Cancri c . 55 Cancri e fue uno de los primeros planetas extrasolares con una masa comparable a la de Neptuno que se descubrió. Fue anunciado al mismo tiempo que otro " Neptuno caliente " orbitando la estrella enana roja Gliese 436 llamada Gliese 436 b .

Planeta desafiado

En 2005, Jack Wisdom cuestionó la existencia del planeta e en un nuevo análisis de los datos. Sugirió que el planeta de 2,8 días era un alias y, por separado, que había un planeta de 260 días en órbita alrededor de 55 Cancri. En 2008, Fischer et al . publicó un nuevo análisis que pareció confirmar la existencia del planeta de 2.8 días y el planeta de 260 días. Sin embargo, Dawson y Fabrycky (2010) demostraron que el planeta de 2,8 días era un alias ; su verdadero período fue de 0,7365 días.

Tránsito

El tránsito del planeta de su estrella anfitriona se anunció el 27 de abril de 2011, basado en dos semanas de monitoreo fotométrico casi continuo con el telescopio espacial MOST . [13] Los tránsitos ocurren con el período (0,74 días) y la fase que habían predicho Dawson y Fabrycky. Este es uno de los pocos tránsitos planetarios que se han confirmado alrededor de una estrella conocida y permitió investigaciones sobre la composición del planeta.

El método de velocidad radial utilizado para detectar 55 Cancri e obtiene la masa mínima de 7,8 veces la de la Tierra, [4] o el 48% de la masa de Neptuno. El tránsito muestra que su inclinación es de aproximadamente 83,4 ± 1,7, por lo que la masa real está cerca del mínimo. 55 Cancri e también es coplanar con b.

Es muy probable que el planeta esté bloqueado por las mareas , lo que significa que hay un lado de día permanente y un lado de noche permanente. [14]

55 Cancri e recibe más radiación que Gliese 436 b . [15] El lado del planeta que mira hacia su estrella tiene temperaturas de más de 2.000 kelvin (aproximadamente 1.700 grados Celsius o 3.100 Fahrenheit), lo suficientemente calientes como para derretir el hierro . [16] El mapeo infrarrojo con el Telescopio Espacial Spitzer indicó una temperatura promedio en la parte frontal de 2.573 K (2.300 ° C; 4.172 ° F) y una temperatura promedio en la parte posterior de alrededor de 1.644 K (1.371 ° C; 2.500 ° F). [ cita requerida ]

Exoplanet 55 Cancri e orbitando su estrella anfitriona (concepto de artista)

Inicialmente se desconocía si 55 Cancri e era un pequeño gigante gaseoso como Neptuno o un gran planeta terrestre rocoso . En 2011, se confirmó un tránsito del planeta, lo que permitió a los científicos calcular su densidad. Al principio se sospechó que era un planeta de agua . [13] [4] Como las observaciones iniciales no mostraron hidrógeno en su firma Lyman-alfa durante el tránsito, [17] Ehrenreich especuló que sus materiales volátiles podrían ser dióxido de carbono en lugar de agua o hidrógeno. [18]

Una posibilidad alternativa es que 55 Cancri e sea un planeta sólido hecho de material rico en carbono en lugar del material rico en oxígeno que forma los planetas terrestres del Sistema Solar . [19] En este caso, aproximadamente un tercio de la masa del planeta sería carbono, gran parte del cual puede estar en forma de diamante como resultado de las temperaturas y presiones en el interior del planeta. Se necesitan más observaciones para confirmar la naturaleza del planeta. [5] [6]

Un tercer argumento es que las fuerzas de las mareas, junto con las fuerzas centrífugas orbitales y rotacionales, pueden confinar parcialmente una atmósfera rica en hidrógeno en el lado nocturno. [20] Suponiendo una atmósfera dominada por especies volcánicas y un gran componente de hidrógeno, las moléculas más pesadas podrían estar confinadas dentro de latitudes <80 ° mientras que el hidrógeno volátil no lo está. Debido a esta disparidad, el hidrógeno tendría que difundirse lentamente hacia el lado del día donde los rayos X y la irradiación ultravioleta lo destruirían . Para que este mecanismo haya surtido efecto, es necesario que 55 Cancri e se haya bloqueado por marea antes de perder la totalidad de su envoltura de hidrógeno. Este modelo es consistente con mediciones espectroscópicas que afirman haber descubierto la presencia de hidrógeno [21] [22] y con otros estudios que no pudieron descubrir una tasa significativa de destrucción de hidrógeno. [17] [23]

En febrero de 2016, se anunció que el Telescopio Espacial Hubble de la NASA había detectado cianuro de hidrógeno, pero no vapor de agua, en la atmósfera de 55 Cancri e, lo cual solo es posible si la atmósfera es predominantemente de hidrógeno o helio. Esta es la primera vez que se analiza con éxito la atmósfera de un exoplaneta súper-terrestre. [7] [24] En noviembre de 2017, se anunció que las observaciones infrarrojas con el Telescopio Espacial Spitzer indicaron la presencia de un océano de lava global oscurecido por una atmósfera con una presión de aproximadamente 1,4 bar, ligeramente más gruesa que la de la Tierra. La atmósfera puede contener sustancias químicas similares en la atmósfera de la Tierra, como nitrógeno y posiblemente oxígeno, para provocar los datos infrarrojos observados por Spitzer. [25] [26] En contradicción con los hallazgos de febrero de 2016, un estudio espectroscópico en 2012 no pudo detectar el hidrógeno que escapaba de la atmósfera, [27] y un estudio espectroscópico en 2020 no pudo detectar el helio que escapaba, lo que indica que el planeta probablemente no tiene atmósfera primordial. [28] Estos datos no descartan atmósferas compuestas por moléculas más pesadas como el oxígeno y el nitrógeno.

Vulcanismo

Póster de la NASA "Exoplanet Travel Bureau" para 55 Cancri e

Las grandes variaciones de temperatura de la superficie en 55 Cancri e se han atribuido a una posible actividad volcánica que libera grandes nubes de polvo que cubren el planeta y bloquean las emisiones térmicas. [29] [30]

  • Aparición de planetas extrasolares
  • Cáncer (astronomía china)
  • Listas de exoplanetas
  • Gliese 1132 b , el único otro exoplaneta rocoso con una atmósfera confirmada.
  • Mu Arae c
  • Sistema planetario

  1. ^ Dawson, Rebekah I .; Fabrycky, Daniel C. (10 de octubre de 2010) [21 de mayo de 2010 (v1)]. "Planetas de velocidad radial sin alias. Un nuevo período corto para Super-Earth 55 Cnc e". El diario astrofísico . 722 (1): 937–953. arXiv : 1005.4050 . Código Bibliográfico : 2010ApJ ... 722..937D . doi : 10.1088 / 0004-637X / 722/1/937 . S2CID  118592734 .
  2. ^ a b c d e f g h Bourrier, V .; Dumusque, X .; Dorn, C .; Henry, GW; Astudillo-Defru, N .; Rey, J .; Benneke, B .; Hébrard, G .; Lovis, C .; Demory, BO; Moutou, C .; Ehrenreich, D. (2018). "El sistema 55 Cancri reevaluado". Astronomía y Astrofísica . 619 : A1. arXiv : 1807.04301 . Código Bib : 2018A & A ... 619A ... 1B . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201833154 .
  3. ^ a b Fischer, Debra A .; Marcy, Geoffrey W .; Butler, R. Paul; Vogt, Steven S .; Laughlin, Greg; Henry, Gregory W .; Abouav, David; Peek, Kathryn MG; Wright, Jason T .; Johnson, John A .; McCarthy, Chris; Isaacson, Howard (1 de marzo de 2008) [23 de diciembre de 2007 (v1)]. "Cinco planetas orbitando 55 Cancri". El diario astrofísico . 675 (1): 790–801. arXiv : 0712.3917 . Código bibliográfico : 2008ApJ ... 675..790F . doi : 10.1086 / 525512 . S2CID  55779685 .
  4. ^ a b c "Súper-Tierra rezumante: imágenes de Alien Planet 55 Cancri e" . Space.com . 20 de enero de 2012 . Consultado el 21 de enero de 2012 .
  5. ^ a b Wickham, Chris (21 de octubre de 2012). "¿Un diamante más grande que la Tierra?" . Reuters . Consultado el 26 de octubre de 2012 .
  6. ^ a b Madhusudhan, Nikku; Lee, Kanani KM; Mousis, Olivier (10 de noviembre de 2012) [9 de octubre de 2012 (v1)]. "Un posible interior rico en carbono en Super-Earth 55 Cancri e". Las cartas de la revista astrofísica . 759 (2): L40. arXiv : 1210.2720 . Código bibliográfico : 2012ApJ ... 759L..40M . doi : 10.1088 / 2041-8205 / 759/2 / L40 . S2CID  119303024 .
  7. ^ a b Staff (16 de febrero de 2016). "Primera detección de atmósfera supraterrena" . Phys.org . Consultado el 17 de febrero de 2016 .
  8. ^ NameExoWorlds: un concurso mundial de la IAU para nombrar exoplanetas y sus estrellas anfitrionas . IAU.org. 9 de julio de 2014
  9. ^ NameExoWorlds El proceso
  10. ^ Publicados los resultados finales del voto público de NameExoWorlds , Unión Astronómica Internacional, 15 de diciembre de 2015.
  11. ^ NameExoWorlds Los nombres aprobados
  12. ^ McArthur, Barbara E .; Endl, Michael; Cochran, William D .; Benedict, G. Fritz; Fischer, Debra A .; Marcy, Geoffrey W .; Butler, R. Paul; Naef, Dominique; El alcalde, Michel; Queloz, Diedre; Udry, Stephane; Harrison, Thomas E. (10 de octubre de 2004) [31 de agosto de 2004 (v1)]. "Detección de un planeta de masa NEPTUNO en el sistema ρ 1 Cancri utilizando el telescopio Hobby-Eberly". Las cartas de la revista astrofísica . 614 (1): L81. arXiv : astro-ph / 0408585 . Código bibliográfico : 2004ApJ ... 614L..81M . doi : 10.1086 / 425561 . S2CID  119085463 .
  13. ^ a b Winn, Joshua N .; Matthews, Jaymie M .; Dawson, Rebekah I .; Fabrycky, Daniel; Holman, Matthew J .; Killinger, Thomas; Kuschnig, Rainer; Sasselov, Dimitar; Dragomir, Diana; Guenther, David B .; Moffat, Anthony FJ; Rowe, Jason F .; Rucinski, Slavek; Weiss, Werner W. (10 de agosto de 2011) [27 de abril de 2011 (v1)]. "Una súper tierra en tránsito por una estrella a ojo desnudo". Las cartas de la revista astrofísica . 737 (1): L18. arXiv : 1104.5230 . Código bibliográfico : 2011ApJ ... 737L..18W . doi : 10.1088 / 2041-8205 / 737/1 / L18 . S2CID  16768578 .
  14. ^ 55 Cancri e - Exploración de exoplanetas: planetas más allá de nuestro sistema solar [ enlace muerto ]
  15. ^ Lucas, PW; Hough, JH; Bailey, JA; Tamura, M .; Hirst, E .; Harrison, D. (2007) [16 de julio de 2008 (v1)]. "Polarimetría Planetpol de los sistemas de exoplanetas 55 Cnc y τ Boo". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 393 (1): 229–244. arXiv : 0807.2568 . Código Bibliográfico : 2009MNRAS.393..229L . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2008.14182.x .
  16. ^ Ciencia @ NASA. "El telescopio espacial de la NASA ve la luz de una super-tierra alienígena" . NASA . Consultado el 10 de mayo de 2012 .
  17. ^ a b Ehrenreich, D .; Bourrier, V .; Bonfils, X .; Etangs, A. Lecavelier des; Hébrard, G .; Canta, DK; Wheatley, PJ; Vidal-Madjar, A .; Delfosse, X .; Udry, S .; Forveille, T. (1 de noviembre de 2012). "Insinuación de una atmósfera extendida en tránsito en 55 Cancri b" . Astronomía y Astrofísica . 547 : A18. arXiv : 1210.0531 . Bibcode : 2012A & A ... 547A..18E . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201219981 . ISSN  0004-6361 .
  18. ^ Ehrenreich, David; Bourrier, Vincent; Bonfils, Xavier; Lecavelier des Etangs, Alain; Hébrard, Guillaume; Sing, David K ​​.; Wheatley, Peter J .; Vidal-Madjar, Alfred; Delfosse, Xavier; Udry, Stéphane; Forveille, Thierry; Moutou, Claire (2 de octubre de 2012). "Insinuación de una atmósfera extendida en tránsito en 55 Cancri b". Astronomía y Astrofísica . 547 : A18. arXiv : 1210.0531 . Bibcode : 2012A & A ... 547A..18E . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201219981 . S2CID  56102716 .
  19. ^ "Cerca de Super-Tierra probablemente un planeta diamante" . Science Daily . 11 de octubre de 2012 . Consultado el 11 de octubre de 2012 .
  20. ^ Modirrousta-Galian, Darius; Locci, Daniele; Tinetti, Giovanna; Micela, Giuseppina (13 de enero de 2020). "Super-Tierras calientes con atmósferas de hidrógeno: un modelo que explica su existencia paradójica". El diario astrofísico . 888 (2): 87. arXiv : 1912.05884 . Código Bibliográfico : 2020ApJ ... 888 ... 87M . doi : 10.3847 / 1538-4357 / ab616b . ISSN  1538-4357 . S2CID  209324096 .
  21. ^ Tsiaras, A .; Rocchetto, M .; Waldmann, IP; Venot, O .; Varley, R .; Morello, G .; Damiano, M .; Tinetti, G .; Barton, EJ; Yurchenko, SN; Tennyson, J. (24 de marzo de 2016). "Detección de una atmósfera alrededor de la Super-Tierra 55 Cancri E". El diario astrofísico . 820 (2): 99. arXiv : 1511.08901 . Código bibliográfico : 2016ApJ ... 820 ... 99T . doi : 10.3847 / 0004-637X / 820/2/99 . ISSN  1538-4357 . S2CID  53463756 .
  22. ^ Esteves, Lisa J .; de Mooij, Ernst JW; Jayawardhana, Ray; Watson, Chris; de Kok, Remco (31 de mayo de 2017). "Una búsqueda de agua en una atmósfera de supertierra: espectroscopia óptica de alta resolución de 55Cancri e" . El diario astronómico . 153 (6): 268. arXiv : 1705.03022 . Código bibliográfico : 2017AJ .... 153..268E . doi : 10.3847 / 1538-3881 / aa7133 . ISSN  1538-3881 . S2CID  56437290 .
  23. ^ Bourrier, V .; Ehrenreich, D .; Etangs, A. Lecavelier des; Louden, T .; Wheatley, PJ; Wyttenbach, A .; Vidal-Madjar, A .; Lavie, B .; Pepe, F .; Udry, S. (1 de julio de 2018). "Ambiente de alta energía de la super-Tierra 55 Cancri e - I. Variabilidad cromosférica ultravioleta lejana como un posible trazador de lluvia coronal inducida por el planeta" . Astronomía y Astrofísica . 615 : A117. arXiv : 1803.10783 . Bibcode : 2018A y A ... 615A.117B . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201832700 . ISSN  0004-6361 .
  24. ^ "A primeira detecção da composição atmosférica de uma super-Terra" . GOASA . Febrero de 2016. Archivado desde el original el 25 de febrero de 2016 . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
  25. ^ Un caso para una atmósfera en la Super-Tierra 55 Cancri e - Astrobiología
  26. ^ Lava o no, Exoplaneta 55 Cancri e Probablemente tenga atmósfera Elizabeth Landau. 16 DE NOVIEMBRE DE 2017
  27. ^ Ehrenreich, D .; Bourrier, V .; Bonfils, X .; Lecavelier Des Etangs, A .; Hébrard, G .; Canta, DK; Wheatley, PJ; Vidal-Madjar, A .; Delfosse, X .; Udry, S .; Forveille, T .; Moutou, C. (2012), "Pista de una atmósfera extendida en tránsito en 55 Cancri B", Astronomy & Astrophysics , 547 : A18, arXiv : 1210.0531 , Bibcode : 2012A & A ... 547A..18E , doi : 10.1051 / 0004- 6361/201219981
  28. ^ Zhang, Michael; Knutson, Heather A .; Wang, Lile; Dai, Fei; Oklopcic, Antonija; Hu, Renyu (2021), "No Escaping Helium from 55 CNC E", The Astronomical Journal , 161 (4): 181, arXiv : 2012.02198 , Bibcode : 2021AJ .... 161..181Z , doi : 10.3847 / 1538- 3881 / abe382
  29. ^ Los astrónomos pueden haber encontrado volcanes a 40 años luz de la Tierra
  30. ^ Demory, Brice-Olivier; Gillon, Michael; Madhusudhan, Nikku; Queloz, Didier (2016). "Variabilidad en la super-Tierra 55 Cnc e". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 455 (2): 2018-2027. arXiv : 1505.00269 . Código bibliográfico : 2016MNRAS.455.2018D . doi : 10.1093 / mnras / stv2239 . S2CID  53662519 .

  • Jean Schneider (2011). "Notas para Planet 55 Cnc e" . Enciclopedia de planetas extrasolares . Consultado el 8 de octubre de 2011 .
  • Spitzer detecta una super-Tierra humeante que eclipsa su estrella (JPL 09.26.11)
  • Visualización interactiva del sistema 55 Cancri

Coordenadas : Sky map 08 h 52 m 35,8 s , + 28 ° 19 ′ 51 ″