Gliese 876 b

Szablon:PropozycjaDobregoArtykułu

Szablon:Planeta pozasłoneczna infobox

Gliese 876 b to planeta pozasłoneczna okrążająca gwiazdę Gliese 876. Planeta została odkryta w 1999 roku i była pierwszą znaną planetą orbitującą wokół czerwonego karła. Okres orbitalny Gliese 876 b wynosi 60,940 dnia, a jej masa około 2 – 2,5 masy Jowisza. Gliese 876 b jest częścią systemu planetarnego Gliese 876, w skład którego wchodzą również odkryte później planety Gliese 876 c oraz Gliese 876 d.

Odkrycie planety

Planeta Gliese 876 b została odkryta w 1999 roku niezależnie przez dwa zespoły astronomów: jeden prowadzony przez Geoffrey'a Marcy'ego,[1] i drugi prowadzony przez Xaviera Delfosse.[2] Podobnie jak większość znanych planet pozasłonecznych, jej istnienie zostało potwierdzone metodą pośrednią, dzięki precyzyjnej analizie zmian prędkości radialnej gwiazdy spowodowanych oddziaływaniem grawitacyjnym planety i obserwowalnych jako przesunięcia Dopplera w widmie linii spektralnych Gliese 876.

Charakterystyka planety

Orbita

Okres orbitalny Gliese 876 b wynosi 60,940 dnia. Gliese 876 b jest najbardziej zewnętrzną ze znanych planet układu i jest w rezonansie orbitalnym 2:1 z odkrytą w 2001 roku planetą Gliese 876 c, która okrąża Gliese 876 po bardziej wewnętrznej orbicie.[3] Odkrycie planety w rezonansie z Gliese 876 b oznacza, że pierwotne szacunki mimośrodu orbity planety były zawyżone. Ponadto, rezonans prowadzi do silnych oddziaływań grawitacyjnych pomiędzy planetami, skutkiem czego elementy orbitalne planety ulegają stosunkowo szybkim zmianom wraz z precesją planety.[4] Orbita planety ma niską ekscentryczność, a zatem podobnie jak u planet w Układzie Słonecznym, jest niemal kołowa. Półoś wielka orbity wynosi zaledwie 0,208 jednostek astronomicznych, co oznacza, że planeta okrąża swoją gwiazdę w odległości mniejszej niż Merkury okrąża Słońce. Jednak Gliese 876 jest gwiazdą o tak niewielkiej jasności, że Gliese 876 b znajduje się na zewnętrznej części ekosfery.[5]

Masa

Wizja artystyczna planety Gliese 876 b

Obecne szacunki masy planety są niedokładne. Jednym z ograniczeń metody użytej do odkrycia planety Gliese 876 b jest to, że pozwala ona wyznaczyć jedynie kres dolny masy planety, który wynosi około 1,93 masy Jowisza. Rzeczywista masa planety zależy od nachylenia orbity planety, które w ogólnym przypadku jest nieznane. Jednak, dla systemów charakteryzujących się rezonansem orbitalnym, takich jak Gliese 876, oddziaływanie grawitacyjne między planetami może zostać wykorzystane do ustalenia ich rzeczywistych mas. Badania zmian prędkości radialnej sugerują inklinację około 50° do płaszczyzny nieba, co oznaczałoby, że rzeczywista masa planety jest około 30% większa niż jej dolna granica i wynosi około 2,5 mas Jowisza.[6] Z drugiej strony badania astrometryczne przeprowadzone z użyciem Kosmicznego Teleskopu Hubble'a sugerują nachylenie orbity wynoszące 84°.[7] W takim przypadku masa Gliese 876 b jest tylko nieznacznie większa od dolnej granicy wyznaczonej metodą pośrednią.

Inne cechy

Z uwagi na masę planety jest prawdopodobne, że Gliese 876 b jest gazowym gigantem nie posiadającym powierzchni stałej. Ze względu na to, że planeta została odkryta metodą pośrednią, wiele z jej cech takich jak promień, skład chemiczny, czy temperatura jest nieznanych. Zakładając skład chemiczny podobny do składu Jowisza, nie wyklucza się, że w chłodniejszych regionach planety mogą powstawać chmury z pary wodnej.[8]

Gliese 876 b leży w obrębie ekosfery wokół Gliese 876, zdefiniowanej jako region, w którym planeta o masie Ziemi zatrzymałaby ciekłą wodę na swojej powierzchni. Podczas gdy możliwości istnienia życia na gazowych gigantach są nieznane, duże księżyce teoretycznie mogłyby posiadać środowisko, w którym mogłoby występować życie. Modele interakcji pomiędzy hipotetycznym księżycem, planetą oraz gwiazdą Gliese 876 sugerują, że istnieją stabilne orbity wokół Gliese 876 b.[9] Z drugiej strony, sama możliwość powstania takich księżyców została poddana w wątpliwość.[10]

  1. (en) Marcy, G. et al. (1998). "A Planetary Companion to a Nearby M4 Dwarf, Gliese 876". The Astrophysical Journal 505 (2): L147 – L149.
  2. (en) Delfosse, X. et al. (1998). "The closest extrasolar planet. A giant planet around the M4 dwarf GL 876". Astronomy and Astrophysics 338: L67 – L70.
  3. (en) Marcy, G. et al. (2001). "A Pair of Resonant Planets Orbiting GJ 876". The Astrophysical Journal 556 (1): 296 – 301.
  4. (en) Rivera, E., Lissauer, J. (2001). "Dynamical Models of the Resonant Pair of Planets Orbiting the Star GJ 876". The Astrophysical Journal 558 (1): 392 – 402.
  5. (en) Jones, B. et al. (2005). "Prospects for Habitable "Earths" in Known Exoplanetary Systems". The Astrophysical Journal 622 (2): 1091 – 1101.
  6. (en) Rivera, E. et al. (2005). "A ~7.5 M⊕ Planet Orbiting the Nearby Star, GJ 876". The Astrophysical Journal 634 (1): 625 – 640.
  7. (en) Benedict, G. et al. (2002). "A mass for the extrasolar planet Gliese 876b determined from Hubble Space Telescope fine guidance sensor 3 astrometry and high-precision radial velocities". The Astrophysical Journal 581 (2): L115 – L118.
  8. (en) Sudarsky, D. et al. (2003). "Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets". The Astrophysical Journal 588 (2): 1121 – 1148.
  9. (en) Barnes, J., O'Brien, D. (2002). "Stability of Satellites around Close-in Extrasolar Giant Planets". The Astrophysical Journal 575 (2): 1087 – 1093.
  10. (en) Canup, R., Ward, W. (2006). "A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets". Nature 441: 834 – 839.