LHS 1140 b es un planeta rocoso masivo y denso que orbita dentro de la conservadora zona habitable de la enana roja LHS 1140 . Descubierto en 2017 por el Proyecto MEarth , LHS 1140 b es casi 7 veces la masa de la Tierra y más del 60% más grande en radio, poniéndolo en el Super-Tierra categoría de planetas. Es uno de los planetas más densos encontrados, con una densidad más del doble que la de la Tierra, junto con una alta gravedad superficial de aproximadamente 2,41 de la Tierra. LHS 1140 b orbita completamente dentro de la zona habitable de la estrella y obtiene el 41% del flujo incidente de la Tierra. El planeta está a solo 40 años luz de distancia y transita su estrella, lo que lo convierte en un excelente candidato para estudios atmosféricos con telescopios terrestres y / o espaciales. [3]
Descubrimiento | |
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Descubierto por | Proyecto MEarth |
Fecha de descubrimiento | 20 de abril de 2017 (Publicado) |
Método de detección | Tránsito |
Características orbitales | |
Semieje mayor | 0,0875 (± 0,0041) AU |
Excentricidad | <0,29 |
Periodo orbital | 24,7369148 ± 0,0000058 d [1] |
Inclinación | 89,912 (± 0,071) |
Estrella | LHS 1140 |
Características físicas | |
Radio medio | 1,641 ± 0,048 R ⊕ [2] |
Masa | 6,48 ± 0,46 M ⊕ [2] |
Densidad media | 7.82+0,98 −0,88g / cm 3 |
Gravedad superficial | 2,41 g |
Temperatura | 254 K (-19 ° C; -2 ° F) |
Estrella anfitriona
LHS 1140 b orbita una enana roja muy pequeña, LHS 1140. Tiene apenas 0,146 veces la masa y 0,186 veces el radio del Sol con un tipo espectral de M4.5V. La temperatura de LHS 1140 es 3216 K, y tiene una luminosidad de 0,00441 L S . [4] Tiene al menos 5 mil millones de años. A modo de comparación, el Sol tiene 1 masa solar y radio, tiene una temperatura de 5778 K con 1 luminosidad solar, tiene 4.500 millones de años y tiene el tipo espectral de G2V. Además, LHS 1140 es una estrella muy inactiva, sin grandes eventos de llamaradas encontrados por el equipo de descubrimiento de su planeta. A diferencia de la mayoría de las estrellas de su tamaño, LHS 1140 tiene poca actividad y rota cada 130 días. [3]
Caracteristicas
Masa y radio
LHS 1140 b se detectó utilizando tanto el método de velocidad radial (que mide la masa de un objeto compañero) como la fotometría de tránsito (que determina el radio). Debido a esto, LHS 1140 b es uno de los pocos exoplanetas potencialmente habitables con una masa y un radio determinados, los demás son todos los que rodean a TRAPPIST-1 . El radio del planeta está bien restringido a 1,641 ± 0,048 R ⊕ , equivalente a unos 10,450 km. Es uno de los valores de radio más pequeños para cualquier planeta potencialmente habitable y similar al de Kepler-62f .
Órbita y temperatura
La órbita de LHS 1140 b tarda 24,737 días en completarse, mucho más rápido que el año terrestre de 365 días. Su radio orbital es de 0,0875 UA , o el 8,75% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Si bien esto está bastante cerca, la estrella LHS 1140 es tan tenue que el planeta solo obtiene 0,41 veces el flujo incidente de la Tierra a esta distancia. Con un albedo de 0, LHS 1140 b tiene una temperatura de equilibrio de 230 K (-43 ° C; -46 ° F), en comparación con la de la Tierra a 255 K (-18 ° C; -1 ° F). Si LHS 1140 b tiene un albedo similar al de la Tierra, la temperatura de equilibrio sería aún más baja, a 201 K (-72 ° C; -98 ° F). Sin embargo, con un efecto invernadero al menos tan fuerte como el LHS 1140 b de la Tierra tendría una temperatura superficial superior a 266 K (-7 ° C; 19 ° F) para un albedo de 0. Debido a la gran masa del planeta, probablemente tiene una atmósfera más densa con un efecto invernadero más potente. Como muchos otros planetas enanos rojos potencialmente habitables, la órbita de LHS 1140 b es bastante circular: la excentricidad se mide por debajo de 0,29 a un 90% de confianza. Sin embargo, a diferencia de muchos otros planetas enanas rojas, la circularización de la órbita no puede explicarse por las mareas estelares y, por lo tanto, es probable que la circularidad de la órbita sea natal. [3]
Composición interna
Inicialmente se creía que el planeta tenía una densidad extremadamente alta de alrededor de 12,5 g / cm 3 , una de las más altas jamás observadas para un planeta rocoso y más del doble de la densidad de la Tierra, con un núcleo de hierro-níquel que ocupa hasta el 75% de la densidad del planeta. masa total. [3] Estimaciones posteriores han dado como resultado una densidad más baja de 7,82+0,98
−0,88g / cm 3 , y fracción de masa del núcleo inferior de 45 ± 10%. [2] A modo de comparación, el núcleo de la Tierra comprende aproximadamente el 32,5% de su masa.
Según los modelos de formación, el planeta también contiene alrededor del 4% de agua, lo que sugiere que podría ser un mundo oceánico que se estima que tiene una profundidad promedio de779 ± 650 km . [2] De hecho, el vapor de agua en la atmósfera de LHS 1140 b se detectó a finales de 2020, aunque con una relación señal / ruido baja. [1]
Habitabilidad
LHS 1140 b orbita cerca del borde exterior de la zona habitable, una región alrededor de una estrella donde las temperaturas son las adecuadas para que el agua líquida se acumule en la superficie de los planetas en órbita, dada la presión atmosférica suficiente. La temperatura de equilibrio de LHS 1140 b es bastante baja, a 230 K (-43 ° C; -46 ° F), tan fría como las regiones polares de la Tierra. Sin embargo, esta es la temperatura calculada excluyendo el impacto de una atmósfera espesa. Con un efecto invernadero similar al de la Tierra, la temperatura de la superficie es de aproximadamente 266 K (-7 ° C; 19 ° F), pero dado que el planeta es tan masivo, el efecto invernadero puede ser aún mayor. Con el doble de GE de la Tierra, LHS 1140 b tendría una temperatura superficial confortable de 296 K (23 ° C; 73 ° F). Además, la estrella anfitriona está tan inactiva que la erosión atmosférica no será muy alta, lo que sugiere que el planeta debería poder retener su atmósfera durante largos períodos de tiempo. [3]
Ver también
- Exoplanetas cercanos potencialmente habitables
- K2-3d , el planeta de zona habitable rocosa más denso y masivo
- Kepler-1652b , una "Mega-Tierra" potencialmente habitable
- Habitabilidad de los sistemas de enanas rojas
- Lista de exoplanetas potencialmente habitables
Referencias
- ^ a b Espectroscopía Hubble WFC3 de la Super-Tierra de zona habitable LHS 1140 b , 2020, arXiv : 2011.08815
- ^ a b c d Sistema planetario LHS 1140 revisado con ESPRESSO y TESS , 2020, arXiv : 2010.06928
- ^ a b c d e "Una supertierra rocosa templada en tránsito por una estrella fría cercana" (PDF) . Harvard . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
- ^ Ferraz-Mello, S .; Gomes, GO (2020). "Evolución de las mareas de sistemas exoplanetarios que albergan exoplanetas potencialmente habitables. Los casos de LHS-1140 bc y K2-18 bc". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 494 (4): 5082–5090. arXiv : 2005.10318 . Código Bib : 2020MNRAS.494.5082G . doi : 10.1093 / mnras / staa1110 .