Gliese 1214 b [3] (a menudo abreviado como GJ 1214 b ) es un exoplaneta que orbita alrededor de la estrella Gliese 1214 , y fue descubierto en diciembre de 2009. Su estrella madre está a 48 años luz del Sol , en la constelación de Ophiuchus . A partir de 2017, GJ 1214 b es el candidato más conocido para ser un planeta oceánico . [4] [5] Por esa razón, los científicos han apodado al planeta "el mundo del agua". [6]
Descubrimiento | |
---|---|
Descubierto por | David Charbonneau , et al. [1] |
Sitio de descubrimiento | Observatorio Fred Lawrence Whipple |
Fecha de descubrimiento | 16 de diciembre de 2009 |
Método de detección | Tránsito ( Proyecto MEarth ) |
Características orbitales | |
Semieje mayor | 0,0143 ± 0,0019 AU |
Excentricidad | <0,27 |
Periodo orbital | 1.580 404 56 ± 0.000 000 16 [2] d |
Inclinación | 88,62+0,36 −0,28 |
Estrella | GJ 1214 |
Características físicas | |
Radio medio | 2,678 ± 0,13 R ⊕ |
Masa | 6.55 ± 0.98 ( HARPS ) [1] M ⊕ |
Densidad media | 1870 ± 400 kg m −3 |
Gravedad superficial | 0,91 g |
Temperatura | 393–555 K (120–282 ° C; 248–539 ° F) ( equilibrio ) [1] |
Es una supertierra , lo que significa que es más grande que la Tierra pero es significativamente más pequeña (en masa y radio) que los gigantes gaseosos del Sistema Solar . Después de COROT-7b , fue la segunda super-Tierra conocida [1] y es la primera de una nueva clase de planetas de tamaño pequeño y densidad relativamente baja. [7] GJ 1214 b también es importante porque su estrella madre está relativamente cerca del Sol y porque transita (cruza frente a) esa estrella madre, lo que permite estudiar la atmósfera del planeta mediante métodos espectroscópicos . [1]
En diciembre de 2013, la NASA informó que es posible que se hayan detectado nubes en la atmósfera de GJ 1214 b. [8] [9] [10] [11]
Detección
GJ 1214 b fue detectado por primera vez por el Proyecto MEarth , que busca las pequeñas gotas de brillo que pueden ocurrir cuando un planeta en órbita pasa brevemente frente a su estrella madre. A principios de 2009, los astrónomos que dirigían el proyecto notaron que la estrella GJ 1214 parecía mostrar caídas de brillo de ese tipo. Luego observaron la estrella más de cerca y confirmaron que se atenuó aproximadamente un 1,5% cada 1,58 días. Luego se realizaron mediciones de seguimiento de la velocidad radial con el espectrógrafo HARPS en el telescopio de 3.6 metros de ESO en La Silla, Chile ; esas mediciones lograron proporcionar evidencia independiente de la realidad del planeta. Luego se publicó un artículo en Nature anunciando el planeta y dando estimaciones de su masa, radio y parámetros orbitales. [1]
Características
El radio de GJ 1214 b se puede inferir de la cantidad de atenuación que se observa cuando el planeta cruza frente a su estrella madre, visto desde la Tierra. La masa del planeta se puede inferir a partir de observaciones sensibles de la velocidad radial de la estrella madre, medida a través de pequeños cambios en las líneas espectrales estelares debido al efecto Doppler . [1] Dada la masa y el radio del planeta, se puede calcular su densidad. A través de una comparación con modelos teóricos, la densidad a su vez proporciona información limitada pero muy útil sobre la composición y estructura del planeta. [1]
Debido al tamaño relativamente pequeño de la estrella madre de GJ 1214 b, es factible realizar observaciones espectroscópicas durante los tránsitos planetarios. Al comparar el espectro observado antes y durante los tránsitos, se puede inferir el espectro de la atmósfera planetaria. En diciembre de 2010, se publicó un estudio que mostraba que el espectro carecía en gran medida de características en el rango de longitud de onda de 750 a 1000 nm. Debido a que una atmósfera rica en hidrógeno densa y libre de nubes habría producido características espectrales detectables, tal atmósfera parece descartada. Aunque no se observaron signos claros de vapor de agua o cualquier otra molécula, los autores del estudio creen que el planeta puede tener una atmósfera compuesta principalmente de vapor de agua. Otra posibilidad es que pueda haber una capa gruesa de nubes altas, que absorben la luz de las estrellas. [12] Se necesitan más observaciones para determinar la composición de su atmósfera.
Debido a la vejez estimada del sistema planetario y la tasa de escape hidrodinámico calculada de 9 × 10 5 kg s −1 , los científicos concluyen que ha habido una pérdida atmosférica significativa durante la vida del planeta y que cualquier atmósfera actual no puede ser primordial. [1] La pérdida de atmósfera primordial se confirmó indirectamente en 2020 ya que no se detectó helio en Gliese 1214 b. [13]
GJ 1214 b puede ser más frío que cualquier otro planeta en tránsito conocido antes del descubrimiento de Kepler-16b en 2011 por la misión Kepler . Se cree que su temperatura de equilibrio está en el rango de 393 a 555 K (120 a 282 ° C; 248 a 539 ° F), dependiendo de cuánta radiación de la estrella se refleje en el espacio . [1] [14]
Especulación basada en modelos planetarios
Si bien se sabe muy poco sobre GJ 1214 b, se ha especulado sobre su naturaleza y composición específicas. Sobre la base de modelos planetarios [15] se ha sugerido que GJ 1214 b tiene una envoltura gaseosa relativamente gruesa. [7] Es posible proponer estructuras asumiendo diferentes composiciones, guiadas por escenarios para la formación y evolución del planeta. [7] GJ 1214 b podría ser un planeta rocoso con una atmósfera rica en hidrógeno desgasificado , un mini-Neptuno o un planeta oceánico . [7] Si se trata de un mundo acuático , podría posiblemente ser pensado como una versión más grande y más caliente de Júpiter 's galileo luna Europa . [7] Si bien ningún científico ha declarado creer que GJ 1214 b es un planeta oceánico, si se supone que GJ 1214 b es un planeta oceánico, [15] es decir, se supone que el interior está compuesto principalmente por un núcleo de agua rodeado por más agua. , las proporciones de la masa total consistentes con la masa y el radio son aproximadamente 25% de roca y 75% de agua, cubiertas por una gruesa envoltura de gases como hidrógeno y helio (c. 0.05%). [1] [14] Los planetas de agua podrían resultar de la migración planetaria hacia el interior y originarse como protoplanetas que se formaron a partir de material volátil rico en hielo más allá de la línea de nieve, pero que nunca alcanzaron masas suficientes para acumular grandes cantidades de gas nebular H / He . [7] Debido a la presión variable en profundidad, los modelos de un mundo acuático incluyen "vapor, líquido, superfluido, hielos a alta presión y fases de plasma" del agua. [7] Parte del agua en fase sólida podría estar en forma de hielo VII . [14]
Ver también
- COROT-7b
- Gliese 581 c
- Gliese 581 d
- Gliese 876 d
- HD 149026 b
- MOA-2007-BLG-192Lb
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k Charbonneau, David; et al. (2009). "Una super-Tierra en tránsito por una estrella cercana de baja masa". Naturaleza . 462 (7275): 891–894. arXiv : 0912.3229 . Código Bibliográfico : 2009Natur.462..891C . doi : 10.1038 / nature08679 . PMID 20016595 .
- ^ Kennet BW Harpsøe; et al. (2012). "El sistema de tránsito GJ1214". Astronomía y Astrofísica . 549 : A10. arXiv : 1207.3064 . Bibcode : 2013A & A ... 549A..10H . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201219996 .
- ^ Rein, Hanno; et al. "Catálogo abierto de exoplanetas - Gliese 1214 b" . Abra el catálogo de exoplanetas . Consultado el 2 de enero de 2014 .
- ^ David Charbonneau; Zachory K. Berta; Jonathan Irwin; Christopher J. Burke; et al. (2009). "Una super-Tierra en tránsito por una estrella cercana de baja masa". Naturaleza . 462 (17 de diciembre de 2009): 891–894. arXiv : 0912.3229 . Código Bibliográfico : 2009Natur.462..891C . doi : 10.1038 / nature08679 . PMID 20016595 .
- ^ Kuchner, Seager; Hier-Majumder, M .; Militzer, CA (2007). "Relaciones masa-radio para exoplanetas sólidos" . El diario astrofísico . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Código Bibliográfico : 2007ApJ ... 669.1279S . doi : 10.1086 / 521346 .
- ^ "10 planetas reales que son más extraños que la ciencia ficción" . Consultado el 13 de junio de 2015 .
- ^ a b c d e f g Rogers, LA; Seager, S. (2010). "Tres posibles orígenes de la capa de gas en GJ 1214b". The Astrophysical Journal (resumen). 716 (2): 1208–1216. arXiv : 0912.3243 . Código Bibliográfico : 2010ApJ ... 716.1208R . doi : 10.1088 / 0004-637X / 716/2/1208 .
- ^ Harrington, JD; Weaver, Donna; Villard, Ray (31 de diciembre de 2013). "Versión 13-383 - Hubble de la NASA ve supermundos nublados con posibilidad de más nubes" . NASA . Consultado el 1 de enero de 2014 .
- ^ Moses, Julianne (1 de enero de 2014). "Planetas extrasolares: nublado con posibilidad de bolas de polvo". Naturaleza . 505 (7481): 31–32. Código Bib : 2014Natur.505 ... 31M . doi : 10.1038 / 505031a . PMID 24380949 .
- ^ Knutson, Heather; et al. (1 de enero de 2014). "Un espectro de transmisión sin rasgos para el exoplaneta de masa de Neptuno GJ 436b". Naturaleza . 505 (7481): 66–68. arXiv : 1401,3350 . Código Bibliográfico : 2014Natur.505 ... 66K . doi : 10.1038 / nature12887 . PMID 24380953 .
- ^ Kreidberg, Laura; et al. (1 de enero de 2014). "Nubes en la atmósfera del exoplaneta super-terrestre GJ 1214b". Naturaleza . 505 (7481): 69–72. arXiv : 1401.0022 . Código Bib : 2014Natur.505 ... 69K . doi : 10.1038 / nature12888 . PMID 24380954 .
- ^ Bean, Jacob L .; Kempton, Eliza Miller-Ricci; Homeier, Derek (2010). "Un espectro de transmisión terrestre del exoplaneta super-terrestre GJ 1214b". Naturaleza . 468 (7324): 669–672. arXiv : 1012.0331 . Código Bibliográfico : 2010Natur.468..669B . doi : 10.1038 / nature09596 . PMID 21124452 .
- ^ No detección de helio en las atmósferas superiores de tres exoplanetas subneptuno , 2020, arXiv : 2007.12968
- ^ a b c David A. Aguilar (16 de diciembre de 2009). "Los astrónomos encuentran la súper-Tierra usando tecnología amateur, lista para usar" . Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica . Consultado el 16 de diciembre de 2009 .
- ^ a b Seager, S .; Kuchner, M .; Hier-Majumder, CA; Militzer, B. (2007). "Relaciones masa-radio para exoplanetas sólidos" . El diario astrofísico . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Código Bibliográfico : 2007ApJ ... 669.1279S . doi : 10.1086 / 521346 .
enlaces externos
Medios relacionados con GJ 1214 b en Wikimedia Commons
- Los astrónomos encuentran un mundo con una atmósfera densa e inhóspita y un corazón helado
- Proyecto MEarth
- Hubble revela una nueva clase de planeta
- Los astrónomos han afirmado la existencia de una nueva clase de planeta: un "mundo acuático" con una atmósfera espesa y humeante.
- Una actualización sobre la atmósfera de la super-Tierra GJ1214b
Coordenadas : 17 h 15 m 18,94 s , + 4 ° 57 ′ 49,7 ″