K2-18 b

K2-18 b, таксама EPIC 201912552 b — экзапланета каля чырвонага карліка K2-18. Знаходзіцца на адлегласці прыкладна 111 светлавых гадоў ад Зямлі, планета абарочваецца вакол зоркі за 33 дні і змяшчае ваду ў атмасферы. Класіфікуецца як суперзямля па масе, але занадта нізкая сярэдняя шчыльнасць кажа аб тым, што гэтая планета з’яўляецца мінінептунам.

У 2019 годзе два незалежных навуковых даследаванні, аб’яднаўшы дадзеныя касмічных тэлескопаў Kepler, Спітцэр і Хабл, прыйшлі да высновы, што існуе значная колькасць вадзянога пару ў атмасферы K2-18 b, што стала першай падзеяй для экзапланеты ў зоне заселенасці.

 Адкрыццё 
K2-18 b была ідэнтыфікавана як частка праграмы касмічнага тэлескопа Kepler, адной з больш чым 1200 экзапланет, выяўленых падчас місіі «Second Light», K2.. Адкрыццё K2-18b было зроблена ў 2015 годзе на арбіце зоркі, чырвонага карліка (у цяперашні час вядомай як K2-18) з зорным спектральным тыпам M2.8 на адлегласці каля 124 светлавых гадоў ад Зямлі. Планета была выяўленая ў выніку змены крывой бляску зоркі, выкліканага праходжаннем планеты перад зоркай, калі глядзець з Зямлі. Планета была пазначаная як «K2-18b», так як гэта была васямнаццатая планета, знойдзеная падчас місіі K2. Прагназуемы адносна нізкі кантраст паміж планетай і яе зоркай-гаспадаром аблегчыць назіранне за атмасферай K2-18b ў будучыні. Спектраскапічныя даследаванні 2019 года паказалі наяўнасць пароў вады ў атмасферы планеты. Дадзеныя назірання з найбольшай верагоднасцю адпавядаюць мадэлі геліева-вадароднай атмасферы з вадзянымі аблокамі.

У 2017 годзе дадзеныя касмічнага тэлескопа Спітцэра пацвердзілі, што арбіты K2-18b ў заселенай зоне вакол K2-18, з 33-дзённым перыядам, досыць кароткім, каб можна было назіраць за мноствам арбітальных цыклаў K2-18b, і паляпшалі статыстычную значнасць сігналу. Гэта прывяло да шырокай цікавасці і працягу назіранняў за K2-18b.

Больш познія даследаванні K2-18b з выкарыстаннем высокадакладнага радыяльнага пошуку планеты (HARPS) і пошуку M-карлікаў з высокім раздяленнем Calar Alto з дапамогай Exoearths з блізкім інфрачырвоным і аптычным спектрографами Echelle Spectrographs (CARMENES) таксама вызначылі верагодную другую экзапланету, K2-18с, з разліковай масай 5,62 ± 0,84 М⊕ на больш цеснай 9-дзённай арбіце, але гэтая дадатковая планета яшчэ не пацверджана, і замест гэтага дадзеныя могць быць выкліканы зорнай актыўнасцю.

 Месцазнаходжанне 
Каардынаты K2-18 у Міжнароднай нябеснай сістэме адліку — прамое ўзыходжанне , скланенне . Гэтая кропка ляжыць у сузор'і ад Льва, але за межамі яго львінага астэрызма. Пры першым выяўленні адлегласць К2-18 ад Зямлі ацэньвалася ў 110 светлавых гадоў (34 пк). Аднак, больш дакладныя дадзеныя з Gaia (зорнага праекта карціравання) паказалі, што К2-18 знаходзіцца на адлегласці 124,02 ± 0,26 светлавых гадоў (38,025 ± 0,079 пк). Гэта палепшанае вымярэнне адлегласці дапамагло ўдакладніць ўласцівасці экзапланетнай сістэмы.

 Фізічныя характарыстыкі 
K2-18 b абарочваецца вакол K2-18 на адлегласці каля 0,1429 а. е. (21,38 млн км), і знаходзіцца ў зоне заселенасці чырвонага карліка, 0,12-0,25 а. е. (18-37 млн. Км). Экзапланета мае арбітальны перыяд каля 33 дзён, які прадугледжвае, што яна заўсёды павернутая да зоркі адным бокам. Паводле ацэнак, раўнаважная тэмпература планеты складае каля 265±5К (-8±5 °C), яна атрымлівае на 5 % больш святла, чым Зямля. K2-18b, паводле ацэнак, мае радыус 2,71 ± 0,07 R⊕ і масу 8,63 ± 1,35 М⊕, на аснове аналізу з выкарыстаннем інструментаў HARPS і CARMENES. Даследчыкі вызначылі, што сярэдняя шчыльнасць планеты складае 2,4 ± 0,4 г/см³. Хутчэй за ўсё яна складаецца ў асноўным з вады і мае тоўстую вадародна-геліевую атмасферу, што адносіць яе да мінінептунаў. Згодна спектраў, атрыманых двума групамі даследчыкаў, планета акружаная атмасферай, якая складаецца ў асноўным з вадароду і гелія.

 Адкрыццё вады 
У ходзе далейшых даследаванняў з выкарыстаннем касмічнага тэлескопа Хабла, пацвердзіліся вынікі назіранняў Кеплера і Спітцэра і было праведзена дадатковае даследаванне атмасферы планеты. Два асобных аналізы дадзеных Хабла былі апублікаваныя ў 2019 годзе пад кіраўніцтвам даследчыкаў з Універсітэта Манрэаля і Універсітэцкага каледжа Лондана (UCL). Абодва даследавалі спектры зорнага святла, які праходзіць праз атмасферу планеты падчас транзітаў, і выявілі, што K2-18 b мае гелій-вадародную атмасферу з высокай канцэнтрацыяй вадзянога пара ад 20 % да 50 %, дастаткова высокай для ўтварэння аблокаў. Даследаванне пад кіраўніцтвам UCL было апублікавана 11 верасня 2019 года ў часопісе Nature Astronomy; даследаванне, праведзенае Універсітэтам Манрэаля і яшчэ не прайшло рэцэнзаванне, было апублікавана днём раней на серверы прэпрынтаў arXiv.org. Аналіз групы пад кіраўніцтвам UCL выявіў ваду са статыстычнай значнасцю 3,6 стандартных адхіленняў, што эквівалентна давернаму ўзроўню 99,97 %.

Гэта была першая суперзямля ў заселенай зоне з выяўленай атмасферай і першае адкрыццё вады на экзопланете ў населенай зоне. Вада раней была выяўленая ў атмасферах экзапланет нежылой зоны, такіх як HD 209458 b, XO-1 b, WASP-12 b, WASP-17 b і WASP-19 b.

Астраномы падкрэслілі, што адкрыццё вады ў атмасферы K2-18 b не азначае, што планета можа падтрымліваць жыццё, або нават быць прыдатнай для пражывання, паколькі ёй, верагодна, не хапае цвёрдай паверхні або атмасферы, якая можа падтрымліваць жыццё. Тым не менш, знаходжанне вады на экзапланеце  ў заселенай зоне дапамагае зразумець, як фармуюцца планеты. Чакаецца, што K2-18 b будзе назірацца з дапамогай касмічнага тэлескопа Джэймса Уэба, які павінен быць запушчаны ў 2021 годзе, і касмічнага тэлескопа ARIEL, які павінен быць запушчаны ў 2028 годзе. Абодва будуць несці прыборы, прызначаныя для вызначэння складу атмасфер экзапланет.

 Спасылкі 

 Water vapor — and maybe even rain — found on distant world twice the size of Earth

Катэгорыя:Астранамічныя аб’екты, адкрытыя ў 2015 годзе