Kepler-62f

Kepler-62f (còn được gọi theo định danh của Đối tượng quan tâm của Kepler là "KOI-701.04") là một ngoại hành tinh siêu-Trái Đất nằm trong vùng có thể ở được, quay quanh ngôi sao Kepler-62, là hành tinh ngoài cùng trong số năm hành tinh được phát hiện xung quanh ngôi sao Kepler-62 bởi kính viễn vọng không gian Kepler của NASA. Nó nằm cách Trái Đất khoảng 990 năm-ánh sáng (304 parsec) trong chòm sao Lyra.
Kepler-62f quay quanh một ngôi sao có tên là Kepler-62 ở khoảng cách tính từ ngôi sao mẹ với chu kỳ quỹ đạo khoảng 267,3 ngày, có khối lượng khoảng ít nhất là gấp 2,8 lần Trái Đất và có bán kính gấp khoảng 1,41 lần so với Trái Đất. Hành tinh này là một trong những ứng cử viên tương đối hứa hẹn cho khả năng có sự sống ổn định, vì ngôi sao mẹ của nó là một ngôi sao tương đối ổn định và có khối lượng nhỏ hơn Mặt Trời, nên Kepler-62 có thể tồn tại trong khoảng thời gian dài. Do khối lượng của nó, Kepler-62f có khả năng là một hành tinh đất đá hoặc được bao phủ bởi-đại dương. Tuy nhiên, các thành phần chính của ngoại hành tinh này vẫn cần được đánh giá và kiểm chứng để xác định khả năng sinh sống, chẳng hạn như bầu khí quyển của nó, vì nó nằm ở phần bên ngoài của vùng có thể ở được của ngôi sao chủ.Việc phát hiện ra ngoại hành tinh (cùng với Kepler-62e) đã được NASA công bố vào tháng 4 năm 2013 như một phần của việc công bố dữ liệu tàu vũ trụ "Kepler". Ngoại hành tinh này được tìm thấy bằng cách sử dụng phương pháp vận chuyển, trong đó đo hiệu ứng làm mờ mà một hành tinh gây ra khi nó đi qua phía trước ngôi sao của nó. Theo các nhà khoa học, nó là ứng cử viên tiềm năng để tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất và được chương trình Tìm kiếm Trí tuệ ngoài Trái đất hay Tìm kiếm cho Trí thông minh ngoài Trái đất (SETI) chọn làm một trong những mục tiêu nghiên cứu.
Tính chất vật lý.
Khối lượng, bán kính và nhiệt độ.
Kepler-62f là một siêu-Trái đất, nó được xếp vào lớp ngoại hành tinh có bán kính và khối lượng lớn hơn Trái đất, nhưng nhỏ hơn so với các hành tinh băng khổng lồ là Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương. Nó có nhiệt độ cân bằng là , gần bằng nhiệt độ của Sao Hỏa. Nó có bán kính 1.4 , đặt nó bên dưới bán kính ≥1.6 nơi mà nếu không nó sẽ là một Sao Hải Vương-thu nhỏ với thành phần dễ bay hơi, không có bề mặt rắn. Do bán kính của nó, nó có khả năng là một hành tinh đá. Tuy nhiên, khối lượng vẫn chưa bị hạn chế, ước tính đặt giới hạn trên là &lt;35 , khối lượng thực dự kiến sẽ thấp hơn đáng kể so với mức này. Phòng thí nghiệm Khả năng sinh sống của Hành tinh (Planetary Habitability Laboratory - PHL) ước tính khối lượng khoảng 2.6 , giả sử có thành phần đá giống-Trái đất.
Sao chủ.
Hành tinh này quay quanh một ngôi sao (loại-K) có tên Kepler-62, được quay quanh bởi tổng cộng năm hành tinh đã biết. Ngôi sao có khối lượng 0.69 và bán kính 0.64 . Nó có nhiệt độ 4925 K và 7 tỷ năm tuổi. Để so sánh, ta hãy lấy một ví dụ. Mặt trời 4,6 tỷ năm tuổi và có nhiệt độ 5778 K. Ngôi sao này hơi nghèo-kim loại, với độ kim loại ([Fe/H]) là −0,37, hay 42% lượng mặt trời. Độ sáng của nó () bằng 21% so với Mặt trời.
Độ sáng biểu kiến của ngôi sao, hay độ sáng của nó nhìn từ góc nhìn của Trái đất, là 13,65. Vì vậy, nó quá mờ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Quỹ đạo.
Kepler-62f quay quanh ngôi sao chủ của nó với chu kỳ 267,29 ngày ở khoảng cách bán-trục lớn khoảng 0,718 đơn vị thiên văn (107.400.000 km, 66.700.000 dặm), gần bằng bán-trục lớn của Sao Kim tính từ Mặt trời. So với Trái đất, đây là khoảng bảy-phần mười khoảng cách từ nó đến Mặt trời. Kepler-62f được ước tính nhận được khoảng 41% lượng ánh sáng mặt trời mà Trái đất nhận được từ Mặt trời, tương đương với Sao Hỏa, nơi nhận được 43%.
Khả năng sinh sống.
Với tuổi của hành tinh (7 ± 4 tỷ năm), bức xạ (0,41 ± 0,05 lần Trái đất) và bán kính (1,41 ± 0,07 lần Trái đất), thành phần đá (sắt-silicat) với việc bổ sung một lượng nước có thể đáng kể được xem xét có vẻ hợp lý. Một nghiên cứu mô hình cho thấy có khả năng phần lớn các hành tinh trong phạm vi kích thước của nó hoàn toàn bị đại dương bao phủ. Nếu mật độ của nó bằng Trái đất thì khối lượng của nó sẽ gấp 1,413 hoặc 2,80 lần Trái đất. Hành tinh này có khả năng chứa một mặt trăng theo một nghiên cứu về tác động của thủy triều lên các hành tinh có khả năng sinh sống được. Hành tinh này có thể là ứng cử viên duy nhất cho vùng có thể-sinh sống được tránh bị hút ẩm do bức xạ từ ngôi sao chủ tại vị trí hiện tại của nó.
Khí hậu.
Mặc dù Kepler-62f có thể là một hành tinh được bao phủ bởi-đại dương với đá và nước trên bề mặt, nhưng nó nằm xa nhất so với ngôi sao của nó, do đó không có lượng carbon dioxide bổ sung (), nó có thể là một hành tinh được bao phủ hoàn toàn trong băng. Để Kepler-62f duy trì khí hậu giống-Trái đất (với nhiệt độ trung bình khoảng , ít nhất carbon dioxide sẽ phải có mặt trong bầu khí quyển của hành tinh.
Vào ngày 13 tháng 5 năm 2016, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Los Angeles (UCLA) thông báo rằng họ đã tìm thấy nhiều kịch bản khác nhau cho phép ngoại hành tinh có thể ở được. Họ đã thử nghiệm một số mô phỏng dựa trên Kepler-62f có bầu khí quyển có độ dày từ giống như Trái đất đến dày hơn tới 12 lần so với hành tinh của chúng ta, nồng độ carbon dioxide trong bầu khí quyển của nó khác nhau, từ cùng lượng như trong bầu khí quyển của Trái đất lên tới 2.500 lần mức đó và một số cấu hình có thể khác nhau cho đường quỹ đạo của nó. Vào tháng 6 năm 2018, các nghiên cứu cho thấy Kepler-62f có thể có các mùa và khí hậu tương tự như trên Trái đất.
Các yếu tố khác.
Bởi vì nó là hành tinh ngoài cùng trong hệ sao của nó, nên tác động của quá trình tiến hóa thủy triều từ các hành tinh bên trong và ngôi sao chủ trên Kepler-62f dường như không có kết quả đáng kể trong suốt thời gian tồn tại của nó. Độ nghiêng trục quay có thể không thay đổi, và do đó, hành tinh này có thể có độ nghiêng trục quay (từ 14°–30°) và chu kỳ quay tương tự như Trái đất. Điều này còn có thể làm cho hành tinh này trở nên bền vững hơn cho khả năng sinh sống, vì nó có thể truyền nhiệt sang phía đêm, thay vì trở thành một hành tinh với bề mặt nửa nước nửa băng.
Những ngôi sao loại K như Kepler-62 có thể tồn tại khoảng 20–40 tỷ năm, dài gấp 2 đến 4 lần so với tuổi thọ ước tính của Mặt trời. Hoạt động sao thấp của các sao lùn màu cam như Kepler-62, tạo ra môi trường bức xạ tương đối lành tính cho các hành tinh quay quanh vùng có thể ở được, làm tăng khả năng có sự sống của chúng. Một bài đánh giá vào năm 2015 đã kết luận rằng Kepler-62f, cùng với các ngoại hành tinh Kepler-186f và Kepler-442b, có thể là những ứng cử viên sáng giá nhất để trở thành những hành tinh có khả năng sinh sống được.
Khám phá.
Tàu vũ trụ Kepler của NASA đã quan sát 150.000 ngôi sao trong Danh mục Đầu vào của Kepler, bao gồm cả Kepler-62, từ ngày 13 tháng 5 năm 2009 đến ngày 17 tháng 3 năm 2012. Đường dẫn phần mềm ban đầu tìm kiếm sự giảm định kỳ trong độ sáng của sao, dấu hiệu của sự di chuyển hành tinh của ngôi sao. tìm thấy ba hành tinh quay quanh Kepler-62, bao gồm Kepler-62e. Do lỗi trong đường dẫn phần mềm nên hành tinh 62f đã bị bỏ lỡ. Eric Agol, Giáo sư Thiên văn học tại Đại học Washington, đã phát hiện thêm ba lần chuyển tiếp bị đường ống bỏ lỡ, xảy ra cứ sau 267 ngày, và với một phân tích chi tiết hơn, nhóm Kepler đã kết luận rằng một thiên thể hành tinh thứ tư, 62f, đang tồn tại. chịu trách nhiệm về quá cảnh định kỳ trong 267-ngày. Phát hiện này cùng với hệ hành tinh của ngôi sao Kepler-69 được công bố vào ngày 18 tháng 4 năm 2013.
Các nghiên cứu-tiếp theo.
Vào ngày 9 tháng 5 năm 2013, một congressional hearing (phiên điều trần hội nghị), () của hai U.S. House of Representatives subcommittees (các tiểu ban của Hạ viện Hoa Kỳ) đã thảo luận về "Exoplanet Discoveries: Have We Found Other Earths?," ("Khám phá hành tinh ngoại: Chúng ta đã tìm thấy Trái đất khác chưa?",) được thúc đẩy bởi việc phát hiện ra ngoại hành tinh "Kepler-62f", cùng với Kepler-62e và Kepler-69c. Một số special issue (đặc biệt liên quan) đặc biệt liên quan của tạp chí "Science", được xuất bản trước đó, đã mô tả việc phát hiện ra các ngoại hành tinh.
Ở khoảng cách khoảng , Kepler-62f quá xa và ngôi sao của nó quá xa để các kính thiên văn hiện tại hoặc thế hệ kính thiên văn kế hoạch tiếp theo có thể xác định khối lượng của nó hoặc liệu nó có bầu khí quyển hay không. Tàu vũ trụ Kepler tập trung vào một vùng nhỏ trên bầu trời nhưng các kính viễn vọng không gian săn tìm-hành tinh thế hệ-tiếp theo, như TESS và CHEOPS, sẽ kiểm tra các ngôi sao gần đó trên khắp bầu trời.
Các ngôi sao gần đó có các hành tinh sau đó có thể được nghiên cứu bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb sắp ra mắt và các kính thiên văn-lớn trên mặt đất trong tương lai để phân tích bầu khí quyển, xác định khối lượng và suy ra thành phần. Ngoài ra, SKA sẽ cải thiện đáng kể khả năng quan sát vô tuyến qua Đài thiên văn Arecibo và Kính viễn vọng Green Bank.
Mục tiêu tình báo ngoài trái đất.
Kepler-62f và các ngoại hành tinh Kepler-62 khác đang được nhắm mục tiêu đặc biệt như một phần của chương trình tìm kiếm: Tìm kiếm Trí tuệ Ngoài Trái đất (SETI). Họ sẽ quét các khu vực để tìm bất kỳ tín hiệu nào có thể thể hiện tuổi thọ công nghệ trong hệ thống. Với khoảng cách giữa các vì sao là , các tín hiệu có thể đã rời khỏi hành tinh này từ nhiều năm trước. Tính đến năm 2016, không có tín hiệu nào như vậy được tìm thấy.