55 Cancri e - 55 Cancri e

Nicht zu verwechseln mit Kepler-55 e .

55 Cancri e
Künstlerische Darstellung von 55 Cancri e.jpg
Künstlerische Darstellung von 55 Cancri e in der Nähe seines Gaststars
Entdeckung
Entdeckt von McArthuret al.
Entdeckungsseite Texas , USA
Entdeckungsdatum 30. August 2004
Radialgeschwindigkeit
Orbitale Eigenschaften
Apastron 0,01617 AE (2.419.000 km)
Periastron 0,01464 AE (2.190.000 km)
0,01544 ± 0,00005 AE (2.309.800 ± 7.500 km)
Exzentrizität 0,05 ± 0,03
0,7365474 (± 0,000014) d
17,677 h
Neigung 83,59 +0,47
−0,44
2.449.999.83643 ± 0,0001
86.0 +30,7
-33,4
Halbamplitude 6.02 +0,24
−0,23
Stern 55 Cancri A
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Radius
 1,875 ± 0,029 R 🜨
Masse 7,99 +0,32
−0,33 M 🜨
Mittlere Dichte
6.66+0,43
-0,40 g cm -3
2.273 g
Temperatur 2.709 K (2.436 °C; 4.417 °F) (durchschnittliches Maximum)
1.613 K (1.340 °C; 2.444 °F) (durchschnittliches Minimum)
2.573 K (2.300 °C; 4.172 °F) (durchschnittliche Tagesseite)
~1.644 K ( 1.371 °C; 2.500 °F) (Durchschn. Nachtseite)

55 Cancri e (abgekürzt 55 Cnc e , formal genannt Janssen / dʒ æ n s ən / ) ist ein Exoplanet in der Umlaufbahn der Sonne -ähnlichen Mutterstern 55 Cancri A . Die Masse des Exoplaneten ist etwa 8,63 Erdmassen und ihr Durchmesser ist etwa das Doppelte der Erde , so dass es als die erste Klassifizierung von Super-Erde entdeckte einen um Hauptsequenz Sterne , datierend Gliese 876 d von einem Jahr. Es dauert weniger als 18 Stunden, um eine Umlaufbahn zu vollenden und ist der innerste bekannte Planet in seinem Planetensystem . 55 Cancri e wurde am 30. August 2004 entdeckt. Bis zu den Beobachtungen und Neuberechnungen im Jahr 2010 wurde jedoch angenommen, dass dieser Planet etwa 2,8 Tage braucht, um den Stern zu umkreisen. Im Oktober 2012 wurde bekannt, dass 55 Cancri e ein Kohlenstoffplanet sein könnte .

Im Februar 2016 wurde bekannt , dass die NASA ‚s Weltraumteleskop Hubble hatte erkannt Wasserstoff und Helium (und Vorschläge von Cyanwasserstoff ), aber keinen Wasserdampf in der Atmosphäre von 55 Cancri e, das erste Mal der Atmosphäre einer Supererde Exoplanet wurde erfolgreich analysiert.

Name

Im Juli 2014 hat die Internationale Astronomische Union (IAU) NameExoWorlds ins Leben gerufen , ein Verfahren, um bestimmten Exoplaneten und ihren Wirtssternen Eigennamen zu geben. Der Prozess umfasste die öffentliche Nominierung und die Abstimmung für die neuen Namen. Im Dezember 2015 gab die IAU den Gewinnernamen Janssen für diesen Planeten bekannt. Der Gewinnername wurde von der Königlich Niederländischen Vereinigung für Meteorologie und Astronomie der Niederlande eingereicht . Er ehrt den Brillenmacher und Fernrohrpionier Zacharias Janssen .

Entdeckung

Transit von 55 Cancri e
Kirana
55 Cancri und PIA20068

Wie die meisten extrasolaren Planeten, die vor der Kepler- Mission gefunden wurden, wurde 55 Cancri e durch die Entdeckung von Variationen in der Radialgeschwindigkeit seines Sterns entdeckt . Dies wurde durch empfindliche Messungen der Dopplerverschiebung des Spektrums von 55 Cancri A erreicht. Zum Zeitpunkt seiner Entdeckung waren drei weitere Planeten bekannt, die den Stern umkreisten. Nach Berücksichtigung dieser Planeten verblieb ein Signal bei etwa 2,8 Tagen, was durch einen Planeten von mindestens 14,2 Erdmassen in einer sehr engen Umlaufbahn erklärt werden könnte.

Die gleichen Messungen wurden verwendet, um die Existenz des unsicheren Planeten 55 Cancri c zu bestätigen . 55 Cancri e war einer der ersten extrasolaren Planeten, die mit einer Masse vergleichbar der von Neptun entdeckt wurden. Es wurde in der gleichen Zeit wie ein anderer „ kündigte heißen Neptun “ umkreist den Roten Zwerg Stern Gliese 436 genannt Gliese 436b .

Planet herausgefordert

Im Jahr 2005 wurde die Existenz des Planeten e von Jack Wisdom in einer erneuten Analyse der Daten in Frage gestellt . Er schlug vor, dass der 2,8-Tage-Planet ein Deckname sei und dass sich ein 260-Tage-Planet im Orbit um 55 Cancri befindet. 2008 haben Fischer et al . veröffentlichte eine neue Analyse, die die Existenz des 2,8-Tage-Planeten und des 260-Tage-Planeten zu bestätigen schien. Dawson und Fabrycky (2010) zeigten jedoch, dass der 2,8-Tage-Planet ein Deckname ist ; seine wahre Periode betrug 0,7365 Tage.

Transit

Die Planeten Transit seinen Mutterstern wurde am 27. April 2011 angekündigt, auf Basis von zwei Wochen nahezu kontinuierlichen photometrisch mit dem Überwachung der MOST - Weltraumteleskop. Die Transite erfolgen mit der von Dawson und Fabrycky vorhergesagten Periode (0,74 Tage) und Phase. Dies ist einer der wenigen planetarischen Transite, die um einen bekannten Stern herum bestätigt wurden und Untersuchungen der Zusammensetzung des Planeten ermöglichten.

Umlaufbahn und Masse

Die Radialgeschwindigkeitsmethode, die zum Nachweis von 55 Cancri e verwendet wurde, erhält die minimale Masse von 7,8 mal der Masse der Erde oder 48 % der Masse von Neptun. Der Transit zeigt, dass seine Neigung etwa 83,4 ± 1,7 beträgt, die reale Masse liegt also nahe am Minimum. 55 Cancri e ist auch mit b koplanar .

Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Planet durch Gezeiten blockiert ist , was bedeutet, dass es eine permanente Tagseite und eine permanente Nachtseite gibt.

Eigenschaften

55 Cancri e empfängt mehr Strahlung als Gliese 436 b . Die seinem Stern zugewandte Seite des Planeten hat Temperaturen von mehr als 2.000 Kelvin (ungefähr 1.700 Grad Celsius oder 3.100 Fahrenheit), heiß genug, um Eisen zu schmelzen . Die Infrarotkartierung mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigte eine durchschnittliche Vorderseitentemperatur von 2.573 K (2.300 °C; 4.172 °F) und eine durchschnittliche Rückseitentemperatur von rund 1.644 K (1.371 °C; 2.500 °F).

Exoplanet 55 Cancri e umkreist seinen Wirtsstern (Künstlerkonzept)

Es war zunächst nicht bekannt, ob 55 Cancri e ein kleiner Gasriese wie Neptun oder ein großer felsiger Erdplanet war . Im Jahr 2011 wurde ein Transit des Planeten bestätigt, der es Wissenschaftlern ermöglichte, seine Dichte zu berechnen. Zunächst wurde vermutet, dass es sich um einen Wasserplaneten handelt . Da erste Beobachtungen während des Transports keinen Wasserstoff in seiner Lyman-Alpha- Signatur zeigten , spekulierte Ehrenreich, dass seine flüchtigen Materialien Kohlendioxid anstelle von Wasser oder Wasserstoff sein könnten .

Eine alternative Möglichkeit ist, dass 55 Cancri e ein fester Planet ist, der aus kohlenstoffreichem Material besteht und nicht aus dem sauerstoffreichen Material, aus dem die terrestrischen Planeten im Sonnensystem bestehen . In diesem Fall würde etwa ein Drittel der Masse des Planeten aus Kohlenstoff bestehen, von dem aufgrund der Temperaturen und des Drucks im Inneren des Planeten ein Großteil in Form von Diamant vorliegen könnte. Weitere Beobachtungen sind notwendig, um die Natur des Planeten zu bestätigen.

Ein drittes Argument ist, dass die Gezeitenkräfte zusammen mit den Orbital- und Rotationszentrifugalkräften eine wasserstoffreiche Atmosphäre teilweise auf der Nachtseite einschließen können. Unter der Annahme einer Atmosphäre, die von vulkanischen Spezies und einem großen Wasserstoffanteil dominiert wird, könnten die schwereren Moleküle auf Breitengrade < 80° begrenzt werden, während der flüchtige Wasserstoff dies nicht ist. Wegen dieser Disparität müsste der Wasserstoff langsam in die Tagseite diffundieren, wo ihn Röntgen- und Ultraviolettstrahlung zerstören würden . Damit dieser Mechanismus wirksam werden kann, muss 55 Cancri e gezeitenblockiert sein, bevor die Gesamtheit seiner Wasserstoffhülle verloren geht. Dieses Modell stimmt mit spektroskopischen Messungen überein, die behaupten, das Vorhandensein von Wasserstoff entdeckt zu haben, und mit anderen Studien, die keine signifikante Wasserstoffzerstörungsrate feststellen konnten.

Im Februar 2016 wurde bekannt, dass das Hubble-Weltraumteleskop der NASA in der Atmosphäre von 55 Cancri e Blausäure, aber keinen Wasserdampf nachgewiesen hatte, was nur möglich ist, wenn die Atmosphäre überwiegend aus Wasserstoff oder Helium besteht. Dies ist das erste Mal, dass die Atmosphäre eines Supererd-Exoplaneten erfolgreich analysiert wurde. Im November 2017 wurde bekannt , dass Infrarot - Beobachtungen mit dem Spitzer - Weltraumteleskop , das Vorhandensein eines globalen angezeigte Lava Ozean durch eine Atmosphäre mit einem Druck von etwa 1,4 bar, etwas dicker als die der Erde verdeckt. Die Atmosphäre kann ähnliche Chemikalien in der Erdatmosphäre enthalten, wie Stickstoff und möglicherweise Sauerstoff, um die von Spitzer beobachteten Infrarotdaten zu verursachen. Im Gegensatz zu den Ergebnissen vom Februar 2016 konnte in einer spektroskopischen Studie im Jahr 2012 kein austretender Wasserstoff aus der Atmosphäre und in einer spektroskopischen Studie im Jahr 2020 kein austretendes Helium nachgewiesen werden, was darauf hindeutet, dass der Planet wahrscheinlich keine Uratmosphäre besitzt. Atmosphären aus schwereren Molekülen wie Sauerstoff und Stickstoff werden durch diese Daten nicht ausgeschlossen.

Vulkanismus

NASA-Poster "Exoplanet Travel Bureau" für 55 Cancri e

Große Schwankungen der Oberflächentemperatur auf 55 Cancri e wurden einer möglichen vulkanischen Aktivität zugeschrieben, die große Staubwolken freisetzt, die den Planeten bedecken und thermische Emissionen blockieren.

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Koordinaten : Himmelskarte 08 h 52 m 35,8 s , +28° 19′ 51″