Gliese 876

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Współrzędne: Astronomia 22h53m16,73s; -14°15'49,30"

Gliese 876
Dane obserwacyjne (J2000)
Gwiazdozbiór Wodnik
Rektascensja 22h 53m 16,73s
Deklinacja -14° 15' 49,3"
Odległość 15,3 ± 0,1 ly
4,7 ± 0,04 pc
Wielkość obserwowana 10,17 ± 0,01m
Charakterystyka fizyczna
Rodzaj gwiazdy czerwony karzeł
Typ widmowy M4V
Wielkość absolutna 11,82m
Alternatywne oznaczenia
Commons Multimedia w Wikimedia Commons

Gliese 876czerwony karzeł o typie spektralnym M4V[1], oddalony od Ziemi o 15 lat świetlnych. Znajduje się w konstelacji Wodnika. Gliese 876 jest o ponad połowę mniejsza od Słońca. Na chwilę obecną znane są cztery okrążające tę gwiazdę planety, z których jedna ma masę o ponad połowę mniejszą od masy Neptuna.

Odległość i widzialność[edytuj | edytuj kod]

Gliese 876 znajduje się relatywnie blisko Układu Słonecznego. Według pomiarów astrometrycznych wykonanych przez satelitę Hipparcos paralaksa gwiazdy wynosi 212,69 milisekund łuku[2], co pozwoliło ustalić odległość na poziomie ok. 4,7 parseka (ok. 15,3 lat świetlnych). Pomimo niewielkiej odległości, gwiazda nie jest widoczna gołym okiem i do jej obserwacji niezbędne jest użycie teleskopu.

Charakterystyka gwiazdy[edytuj | edytuj kod]

Jako czerwony karzeł, Gliese 876 ma znacznie mniejszą masę niż Słońce: szacuje się ją na jedynie 33% masy naszej gwiazdy[1][3]. Temperatura na powierzchni Gliese 876 jest niższa niż na powierzchni Słońca, gwiazda ta ma też mniejszy promień, wynoszący ok. 36% promienia Słońca[1][4]. Z tych powodów jasność gwiazdy to zaledwie 1,24% jasności Słońca; gwiazda emituje głównie promieniowanie podczerwone.

Oszacowanie wieku i ilości metali w składzie chemicznym jest w przypadku zimnych gwiazd trudne z powodu tworzenia się w ich atmosferze dwuatomowych cząsteczek, przez które widmo spektroskopowe tych gwiazd jest bardzo skomplikowane. Na podstawie porównania widma Gliese z typowym widmem szacuje się, że gwiazda ta jest nieco uboższa w pierwiastki ciężkie niż Słońce (ilość żelaza w stosunku do masy jest o 25% mniejsza niż w przypadku Słońca)[5]. Bazując na aktywności chromosfery gwiazdy szacuje się jej wiek, zależnie od użytego modelu teoretycznego, na od 6 520 do 9 900 mln lat[6].

Jak wiele gwiazd o niskiej masie, Gliese 876 jest gwiazdą zmienną. Jest sklasyfikowana jako gwiazda zmienna typu BY Draconis i jej jasność obserwowana ulega zmianom w zakresie 0,04 wielkości gwiazdowej[7]. Sądzi się, że zmiany jasności w tego typu gwiazdach są spowodowane przez ruch dużych plam gwiezdnych na ich powierzchni, które pojawiają się w polu widzenia lub znikają z niego, kiedy gwiazda wykonuje ruch obrotowy[8].

System planetarny[edytuj | edytuj kod]

Wizja artystyczna planety Gliese 876 b

W 1998 roku dwa niezależne zespoły astronomów – jeden prowadzony przez Geoffreya Marcy'ego[3], drugi przez Xaviera Delfosse[9] – ogłosiły istnienie planety krążącej wokół Gliese 876. Planeta została nazwana Gliese 876 b i została odkryta na podstawie analizy zmian prędkości radialnej gwiazdy spowodowanych oddziaływaniem grawitacyjnym planety. Planeta, o masie ponad 2,5 razy większej niż Jowisz, okrąża gwiazdę w czasie około 60 dni, a jej średnia odległość od gwiazdy wynosi 0,211 j.a. i jest mniejsza od średniej odległości Słońca od Merkurego[10][11].

W 2001 roku odkryta została druga planeta, położona bliżej gwiazdy niż odkryta wcześniej[12]. Planeta, o masie 0,83 masy Jowisza, została nazwana Gliese 876 c. Okrąża gwiazdę w czasie 30,26 dni, a więc niemal dokładnie dwukrotnie krótszym, niż Gliese 876 b; zjawisko to, nazywane rezonansem orbitalnym, początkowo utrudniało wyciągnięcie właściwych wniosków ze zmian w prędkości radialnej gwiazdy spowodowanych przez planetę; za ich przyczynę uważano ruch dalszej planety po silnie eliptycznej orbicie. Pomiędzy obiema planetami występuje silne oddziaływanie grawitacyjne, które jest przyczyną gwałtownych zmian elementów orbitalnych[13].

W 2005 roku dalsze obserwacje, przeprowadzone przez zespół prowadzony przez Eugenio Riverę, wykazały istnienie trzeciej planety w układzie, położonej bliżej gwiazdy niż dotychczas znane gazowe giganty[14]. Planeta, nazwana Gliese 876 d, ma masę zbliżoną do 6,3 masy Ziemi i może być planetą skalistą. Bazując na pomiarach prędkości radialnej i modelowaniu interakcji pomiędzy dwoma gazowymi gigantami, inklinacja orbity systemu została oszacowana na około 50°. W takim przypadku, przyjmując, że układ jest współpłaszczyznowy, planeta miałaby masę większą o 30% od minimalnej masy planety możliwej do zaobserwowania przez pomiar prędkości radialnej, co oznaczałoby, że jej masa wynosi około 8,4 masy Ziemi. Metody astrometryczne sugerowały dla dalszych planet inklinację wynoszącą ok. 84°[15]. Inne badania, prowadzone przez zespół prowadzony przez Paula Shanklanda (jednym z jego członków był Rivera), stwierdziły brak jakiegokolwiek tranzytu planety przed tarczą gwiazdy, co w połączeniu z obserwacjami prędkości radialnej, które sugerują, iż orbita planety nie może mieć inklinacji 90° (nie został zaobserwowany efekt Rossitera-McLaughlina), sprawiają, że tak wysoka inklinacja jest bardzo mało prawdopodobna[16]. Obserwacje przeprowadzone przy użyciu spektrometru HARPS wskazują, że orbity planet b i c mają inklinacje ok. 48°[17], co wzmacnia hipotezę, że orbita planety d jest nachylona pod zbliżonym kątem.

Obie spośród planet zbliżonych masą do Jowisza są położone w klasycznie definiowanej ekosferze, która w przypadku Gliese 876 położona jest od 0,116 do 0,227 j.a. od gwiazdy[18]. Istnieje wciąż miejsce w systemie dla potencjalnej, zbliżonej rozmiarem do Ziemi planety o warunkach sprzyjających powstaniu i istnieniu życia. Możliwe jest także istnienie życia na potencjalnych, dużych księżycach gazowych gigantów. Dodatkowo, w przypadku planet, których ruch obrotowy jest zsynchronizowany z ruchem obiegowym, przez co jedna strona jest zawsze oświetlona, ekosfera może być szersza niż klasycznie definiowana[19].

Towarzysz
Masa
(MJ)
Okres orbitalny
(dni)
Półoś wielka
(j.a.)
Ekscentryczność
d 0,021 ± 0,001 1,93778 ± 0,00002 0,02080665 ± 0,00000015 0,207 ± 0,055
c 0,7142 ± 0,0039 30,0881 ± 0,0082 0,12959 ± 0,000024 0,25591 ± 0,00003
b 2,2756 ± 0,0045 61,1166 ± 0,0086 0,208317 ± 0,00002 0,0324 ± 0,0013
e 0,046 ± 0,005 124,26 ± 0,7 0,3343 ± 0,0013 0,055 ± 0,012

Trzy zewnętrzne planety znajdują się w nietypowym rezonansie orbitalnym, zwanym rezonansem Laplace'a[20]: ich okresy obiegu są w stosunku 1:2:4. Jedyny znany wcześniej taki rezonans występuje między galileuszowymi księżycami Jowisza.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 Planet Gliese 876 b (ang.). Encyklopedia Pozasłonecznych Układów Planetarnych]. [dostęp 2013-05-11].
  2. HIP 113020. W: The Hipparcos and Tycho Catalogues [on-line]. ESA, 1997. [dostęp 10 sierpnia 2007].
  3. 3,0 3,1 Marcy, G. i inni. A Planetary Companion to a Nearby M4 Dwarf, Gliese 876. „The Astrophysical Journal”. 505, s. L147-L149, 1998. 
  4. Johnson, H., Wright, C.. Predicted infrared brightness of stars within 25 parsecs of the sun. „The Astrophysical Journal Supplement Series”. Tom 53, s. 643 – 711, 1983. 
  5. Bean, J.L. i inni. Metallicities of M Dwarf Planet Hosts from Spectral Synthesis. „Astrophysical Journal Letters”. Tom 653, s. L65-L68, 2006. 
  6. Saffe, C. i inni. On the Ages of Exoplanet Host Stars. „Astronomy and Astrophysics”. Tom 443, s. 609-626, 2005. 
  7. Samus i inni: IL Aqr (ang.). W: Combined General Catalogue of Variable Stars [on-line]. 2004. [dostęp 10 sierpnia 2007].
  8. Bopp, B., Evans, D.. The spotted flare stars BY Dra, CC Eri: a model for the spots, some astrophysical implications. „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Tom 164, s. 343-356, 1973. 
  9. Delfosse, X. i inni. The closest extrasolar planet. A giant planet around the M4 dwarf GL 876. „Astronomy and Astrophysics”. Tom 338, s. L67-L70, 1998. 
  10. Butler, R. i inni. Catalog of Nearby Exoplanets. „The Astrophysical Journal”. 646 (1), s. 505-522, 2006. doi:10.1086/504701. 
  11. Extrasolar Planets Encyclopaedia - Gliese 876 b
  12. Marcy, G. i inni. A Pair of Resonant Planets Orbiting GJ 876. „The Astrophysical Journal”. Tom 556, s. 296-301, 2001. 
  13. Rivera, E., Lissauer, J.. Dynamical Models of the Resonant Pair of Planets Orbiting the Star GJ 876. „The Astrophysical Journal”. Tom 558, s. 392-402, 2001. 
  14. Rivera, E. i inni. A ~7.5 M Planet Orbiting the Nearby Star, GJ 876. „The Astrophysical Journal”. Tom 634, s. 625-640, 2005. 
  15. Benedict, G. i inni. 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”. Tom 581, s. L115-L118, 2002. 
  16. Shankland, P. D. et al.. On the Search for Transits of the Planets Orbiting Gliese 876. „The Astrophysical Journal”. Tom 653, s. 700-707, 2006. 
  17. A.C.M. Correia et al.. The HARPS search for southern extra-solar planets XIX. Characterization and dynamics of the GJ876 planetary system. , 26.01.2010. 
  18. Jones, B. i inni. Prospects for Habitable "Earths" in Known Exoplanetary Systems. „The Astrophysical Journal”. Tom 622, s. 1091-1101, 2005. 
  19. Joshi, M.M. i inni. Simulations of the Atmospheres of Synchronously Rotating Terrestrial Planets Orbiting M Dwarfs: Conditions for Atmospheric Collapse and the Implications for Habitability. „Icarus”. Tom 129, s. 450-465, 1997. 
  20. E. Rivera i inni. The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A Uranus-mass Fourth Planet for GJ 876 in an Extrasolar Laplace Configuration. „The Astrophysical Journal”, 22.06.2010. 

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]