WASP-12 b

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
WASP-12 b
Comparație Exoplanet WASP-12 b.png
Comparație de dimensiuni între WASP-12 b (în dreapta) și Jupiter
Mama vedetă WASP-12
Descoperire 1 aprilie 2008
Descoperitori Cameron și colab. ( SuperWASP ) [1]
Clasificare Hot Jupiter Planet
Parametrii orbitali
(la momentul respectiv J2000.0 )
Axa semi-majoră 0,0229 ± 0,0008 AU [1]
3,43 Gm
0,086 max
Periastro 0,0218 AU
3,26 Gm
Afastro 0,0240 AU
3,59 Gm
Perioadă orbitală 1,0914222 ( ± 1, 1 × 10 −6 ) zile
25.19415 ore [1]
Înclinarea orbitală 83,1 ° + 1,4 °
−1,1 ° [1]
Excentricitate 0,049 ± 0,015
Argom. a periheliului −74 ° + 13 °
−10 ° [1]
Date fizice
Raza medie 1,736 ± 0,092 R J [1]
Masa
1,404 ± 0,099 M J [1]
Densitate medie 356 kg / m³
Accelerare de greutate la suprafață 11,38 m / s²
1,16 g
Perioada de rotație Rotație sincronă
Temperatura
superficial		 2 516 ± 36 K [1] (medie)
Editați datele pe Wikidata · Manual

WASP-12b este o exoplanetă care orbitează steaua WASP-12 , aparține clasei Jupiterilor fierbinți și a fost descoperită de Programul de cercetare a planetei de tranzit SuperWASP . Descoperirea sa a fost anunțată la 1 aprilie 2008 . [1] Datorită extinderii mari a atmosferei sale, aceasta este una dintre cele mai puțin dense planete cunoscute, făcându-l cea mai caracteristică a așa-numitei clase „planete pufoase” . Planeta durează puțin peste o zi pentru a orbita steaua sa, făcând-o parte, de asemenea, din clasa de planete ultra-scurtă . Este doar 1/44 din distanța dintre Pământ și Soare ( AU ) de stea și are o excentricitate similară cu cea a lui Jupiter .

Un studiu din 2019 a arătat că, din 2008, anul descoperirii sale, perioada dintre un tranzit și altul a scăzut cu aproximativ 29 de milisecunde , sugerând că într-un timp relativ scurt la o scară astronomică (câteva milioane de ani) planeta se va apropia întotdeauna mai mult la stea până la punctul de a fi înghițit de ea. [2]

Caracteristici principale

Ilustrația artistului care arată steaua WASP-12 devorând WASP-12 b

WASP-12 b este un gigant gazos de 1,4 ori mai masiv decât Jupiter, orbitând o stea relativ tânără (abia ieșită din faza ZAMS ) mai fierbinte decât Soarele.

La momentul descoperirii, planeta s-a remarcat deoarece a obținut mai multe recorduri:

  • cu o rază de 1,7 R J planeta a fost cea mai mare descoperită până în prezent, un record deținut acum de HAT-P-32 b ;
  • cea mai fierbinte planetă descoperită vreodată, 2516 K pe partea de zi; [1]
  • a doua planetă cu cea mai scurtă perioadă de revoluție, puțin peste 25 de ore, după 55 Cnc e ;
  • a treia planetă mai puțin densă, cu o densitate de 24% din cea joviană, precedată doar de OGLE-TR-10 b și WASP-1 b ;
  • cel mai apropiat gigant gazos de o stea de tip solar;

Aceste caracteristici îl fac un membru cu drepturi depline al clasei Jupiterilor fierbinți și, în special, una dintre acele planete poreclite „ planete umflate”, cu rază mare, densitate scăzută și planete cu temperatură ridicată. Mecanismul care reglează umflarea atmosferelor acestor planete nu este încă pe deplin înțeles și a fost tocmai WASP-12 b să se desprindă de modelul teoretizat în acel moment dependent doar de radiația stelară. [3] Un prim studiu a ipotezat concomitența mai multor factori în plus față de apropierea stelei, cum ar fi prezența puternică a metalelor în atmosferă și dinamica internă care urmează să fie studiată, cum ar fi decăderea radioactivă sau încălzirea mareelor .

Un studiu ulterior ( 2009 ) [4] al profesorului Shu-lin Li (Universitatea Peking) a descoperit din analiza curbei de lumină că planeta diferă cu 10% de o sferă, iar forma sa este deci mai asemănătoare cu cea a unui ou . De fapt, planeta se află la doar 3,1 ori mai mult decât raza sa de stea, ceea ce o face să fie supusă unor puternice efecte de maree. Studiul concluzionează că disiparea căldurii generate în stratul convectiv al planetei prin deformarea mareelor ​​este principala sursă de energie care menține planeta extinsă dincolo de previziunile bazate doar pe căldura radiantă. Publicația a mai prezis că steaua canibalizează planeta cu o rată de 10-7 M J ( 1,9 × 10 20 kg ) pe an, din nou datorită apropierii sale mari.

Între 24 și 25 septembrie 2009, Telescopul Spațial Hubble a observat WASP-12 b folosind Spectrograful Cosmic Origins ( COS ) cu o precizie fără precedent, iar din datele colectate au existat dovezi ale distrugerii planetei de către stea și de discul de gaz rupt. din acesta din urmă, confirmând astfel studiul savantului chinez. [5] Expansiunea atmosferei este de fapt atât de pronunțată încât exosfera planetei scapă din sfera de influență gravitațională a planetei, lobul Roche , și cade înapoi în cea a stelei, formând astfel un disc de gaz în jurul acesteia. NASA a estimat că planetei îi mai rămân 10 milioane de ani de viață. [6]

Tulburări ale orbitei

Un alt fapt interesant despre planetă este excentricitatea orbitei sale, egală cu 0,049. Modelul actual de evoluție prezice că orbitele Jupiterului fierbinte sunt circularizate în câteva milioane de ani, în timp ce WASP-12 b are o excentricitate remarcabilă pentru categorie, având în vedere vârsta estimată a sistemului. 1,7 ± 0,8 G an . O explicație ar putea fi prezența în sistem a unei alte planete în rezonanță orbitală cu WASP-12 b. [4] Prezența TTV (Transit Timing Variations, variația timpului de tranzit ) este dată pentru pozitiv cu o precizie de 3,4 sigma, iar amplitudinea lor sugerează o planetă de masă terestră în poziție de rezonanță 2: 1 (internă) sau 1: 2 (extern) cu Jupiter fierbinte. [7] Analize mai recente par să indice o orbită mai circulară decât cea detectată inițial [8], dar aceasta nu înseamnă că TTV-urile măsurate experimental sunt semnificative statistic și, prin urmare, nu ar trebui exclusă existența unei planete rezonante.

Compoziţie

O altă reprezentare artistică a planetei

Primul studiu privind compoziția planetei a fost realizat pornind de la o serie de observații efectuate cu instrumentul COS la bordul telescopului spațial Hubble, efectuat pe cinci orbite între 24 și 25 septembrie 2009. [5] . Analiza diferențială a spectrului stelei și a tranzitului a arătat că în exosfera planetei există atât atomi ionizați, cât și neutri ai diferitelor metale, cum ar fi sodiu , staniu , mangan , yterter , scandiu , aluminiu , vanadiu , cobalt și magneziu . Analiza spectroscopică a constatat, de asemenea, că exosfera planetei este extrem de dilatată, până la 2,69 R J , comparativ cu o rază pentru limita calculată Roche de 2,36 R J. [5] Exosfera planetei se încadrează, așadar, în afara limitei influenței gravitaționale a acestora și este erodată de evadarea hidrodinamică din vântul stelar . Deoarece planeta este probabil compusă în esență din hidrogen , acest element trebuie să fie, de asemenea, foarte abundent în exosfera sa, datorită amestecului atmosferic puternic indus de radiația stelară intensă. Prezența metalelor în atmosfera planetei a fost unul dintre mecanismele ipotezate pentru a explica marea extensie a acesteia, deoarece acestea scad albedo - ul , făcând planeta mai neagră și, prin urmare, mai fotoabsorbantă, tipică pentru giganții gazoși de tip I conform clasificării lui Sudarsky. . Din proprietățile prezentate de linia de absorbție a magneziului II este de asemenea posibil să se deducă prezența câmpurilor magnetice foarte puternice și variabile în atmosfera WASP-12 b. [5]

Cea mai neașteptată descoperire, cu toate acestea, a fost aceea a unei scăderi a luminii înainte de intrarea teoretică a planetei în tranzit, în timp ce o întârziere similară la ieșire este absentă. Acest lucru se explică prin prezența unui disc sau a unui tor de gaz în jurul stelei, alcătuit din materia smulsă de pe planetă. Acest lucru demonstrează previziunile teoretice ale lui Shu-lin Li din anul precedent. [4] [5]

Planeta carbon

O analiză fotometrică a părții de zi a planetei a relevat un raport carbon / oxigen mai mare de 1, semnificativ mai mare decât raportul solar (0,54) și, prin urmare, este definibil ca un gigant gazos bogat în carbon. Raportul dintre abundențele de carbon și oxigen este un indicator al condițiilor primordiale ale discului protoplanetar și al modului în care sistemul a evoluat în timp. Un raport mai mare de 0,8, de exemplu, implică formarea de planete al căror interior este alcătuit în esență din compuși de carbon, spre deosebire de planetele dominate de silicat ale sistemului solar . De fapt, atmosfera planetei prezintă o abundență clară de CO și metan în detrimentul prezenței vaporilor de apă, dezechilibrul este mai mare de două ordine de mărime comparativ cu abundențele așteptate la astfel de temperaturi conform unui model solar. Planeta arată, de asemenea, lipsa unei puternice inversiuni termice ( stratosfera ) și are o recirculare a energiei foarte eficientă între laturile de zi și de noapte, în contrast puternic cu predicțiile teoretice pentru acest tip de planete. [9] Unul dintre cercetătorii din studiu a comentat: „ Cu mai mult carbon decât oxigen ai avea și roci de carbon pur, precum diamante și grafit ”.

Studiul publicat afirmă: „ Deși planetele gigant bogate în carbon, cum ar fi WASP-12 b, nu au fost încă observate, teoria prezice o mulțime de compoziții pentru planetele solide dominate de carbon. De exemplu, planetele de carbon de dimensiunea Pământului pot avea o structură internă dominat de grafit sau diamant, spre deosebire de compoziția de silicat a Pământului ”. Aceste considerații au atras atenția mass-media asupra planetei, chiar numind-o în unele cazuri „planeta diamantă” [10] .

Cu toate acestea, această compoziție a planetei nu se potrivește cu cea a stelei sale părințe asemănătoare Soarelui , care probabil a păstrat raporturile de abundență ale nebuloasei primordiale care a dat naștere sistemului. Au fost prezentate două explicații: fie planeta are o stratificare a carbonului și a oxigenului care nu este explicată de teorie, fie regiunea discului protoplanetar în care s-a format (dincolo de linia de îngheț ) avea o abundență de oxigen cu 41% mai mică decât cea a stea. [11]

Notă

  1. ^ a b c d e f g h i j ( EN ) Cameron și colab., WASP-12b: cea mai fierbinte planetă extrasolară tranzitorie descoperită încă , în The Astrophysical Journal , vol. 693, 10 martie 2009, DOI : 10.1088 / 0004-637X / 693/2/1920 . Accesat la 2 iulie 2012 .
  2. ^ Samuel W. Yee și colab. , Orbita WASP-12b este în declin ( PDF ), 22 noiembrie 2019.
  3. ^ (EN) A. Burrows, I. Hubeny, J. Budaj, WB Hubbard, Posibile soluții la anomaliile de rază ale planetelor gigante care tranzitează în Jurnalul astrofizic , vol. 661, 20 mai 2007, DOI : 10.1086 / 514326 . Accesat la 2 iulie 2012 .
  4. ^ A b c (EN) Shu-lin Li, N. Miller, Douglas NC Lin, Jonathan J. Fortney, WASP-12b ca o planetă prolată , umflată și perturbatoare de la disiparea mareelor , în Nature , vol. 463, 25 februarie 2010, DOI : 10.1038 / nature08715 . Adus la 4 iulie 2012 .
  5. ^ a b c d e ( EN ) L. Fossati și colab., Metale în exosfera planetei extrem de iradiate WASP-12 b , în The Astrophysical Journal , vol. 714, 14 aprilie 2010, DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 714/2 / L222 . Adus la 14 iulie 2012 .
  6. ^ (EN) Hubble- ul NASA găsește o stea care mănâncă o planetă , pe nasa.gov, 20 mai 2010. Accesat la 5 iulie 2012.
  7. ^ (EN) G. Maciejewski, R. Errmann, St. Raetz, M. Seeliger, I. Spaleniak, R. Neuhäuse, Fotometrie de înaltă precizie a tranzitelor WASP-12b , în Astronomy & Astrophysics, vol. 528, 02, DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201016268 . Adus 26.11.2012 .
  8. ^ (EN) Bryce Croll, David Lafreniere, Loic Albert, Emisiile termice în infraroșu aproape de la WASP-12b: detecții ale eclipsei secundare în Ks, H și J , în Astronomical Journal, vol. 141, 29, DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 141/2/30 . Adus 26.11.2012 .
  9. ^ (EN) Nikku Madhusudhan și alții 18, Un raport C / O ridicat și o inversiune termică slabă în atmosfera exoplanetei WASP-12b și în Nature, vol. 469, 8 decembrie 2010, pp. 64-67, DOI : 10.1038 / nature09602 . Adus 31/10/2012 .
  10. ^ Corrado Ruscica, WASP-12b, o exoplanetă diamantată? , 9 decembrie 2010 (arhivat din original la 18 ianuarie 2012) .
  11. ^ (EN) Nikku Madhusudhan, Olivier Mousis, Torrence V. Johnson și Jonathan I. Lunine, planete gigant bogate în carbon: chimie atmosferică, inversiuni termice, spectre și condiții de formare în The Astrophysical Journal, vol. 743, 06, DOI : 10.1088 / 0004-637X / 743/2/191 . Adus 26.11.2012 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=WASP-12_b&oldid=122156870 ”