Кеплер 22-Б - комфортна планета?
Кеплер 22-Б — це суперземля, яка може бути покрита суперокеаном. Вченi все ще не знають справжньої природи Кеплер 22-Б. Кеплер 22-Б в 2,4 раза більше радіуса Землі, вiн навіть може бути газоподібним. Але теоретично, iснує океанський світ, який перекинутий на бік – вiн трохи схожий на крижаний гігант нашої Сонячної системи - Уран, Кеплер 22-Б може бути придатним для комфортного проживання на основі нещодавнього комп’ютерного моделювання з Ураном. Дослідники виявили, що екзопланета такого ж розміру, як Земля, на порівнянній відстані від її сонця та покрита водою, може мати середню температуру на поверхні близько 60 градусів за Фаренгейтом (15,5 за Цельсієм). Через радикальний нахил її північний і південний полюси будуть по черзі купатися в сонячному світлі і темряві, протягом півроку кожна сторона, поки планета обертається навколо своєї зірки.
Як її знайшли?
Кеплер 22-Б
Кеплер 22
Транзитний спосіб
Більшість відомих екзопланет були відкриті транзитним методом. Транзит відбувається, коли планета проходить між зіркою та її спостерігачем. Транзити в межах нашої Сонячної системи можна спостерігати з Землі, коли Венера або Меркурій подорожують між Землею та Сонцем.
Транзити виявляють екзопланету не тому, що ми безпосередньо бачимо її за багато світлових років, а тому, що планета, що проходить перед своєю зіркою, трохи приглушує її світло. Це затемнення можна побачити на кривих світла – графіках, що показують світло отримане протягом певного періоду часу. Коли екзопланета проходить попереду зірки, крива свiтла показуватиме спад яскравості.
Ці дані пояснюють, чому транзити такі корисні: транзити можуть допомогти визначити різні характеристики екзопланет. Розмір орбіти екзопланети можна розрахувати, виходячи з того, скільки часу потрібно для обертання по орбіті (період), а розмір самої планети можна обчислити на основі того, наскільки зменшилася яскравість зірки.
Ми також можемо дізнатися про атмосферу екзопланети під час транзиту. Під час проходження деяке світло проходитиме через його атмосферу, і це світло можна проаналізувати, щоб визначити, які різні атмосферні елементи вплинули на його конкретну дисперсію. Склад атмосфери важливий для визначення придатності для проживання. Можливiсть життя на Екзопланетi можна додатково дослiдити через розмір орбіти та температуру зірки. Вони допомагають визначити температуру самої планети, таким чином повідомляючи нам, чи температура її поверхні комфортна чи непридатна для життя.
Коли було Виявлено?
Перше проходження планети було помічено 12 травня 2009 року. Підтвердження існування Kepler-22b було оголошено 5 грудня 2011 року.
Її виявив космічний телескоп NASA Kepler у грудні 2011 року. Вона стала першою відомою транзитною планетою, яка обертається в межах зони життя подібної до Сонця зірки, де на поверхні планети може існувати рідка вода. Кеплер-22 занадто темний, щоб його можна було побачити неозброєним оком.
Маса, радіус та температура
Радіус Kepler-22b приблизно в 2,4 рази перевищує радіус Землі. Його маса та склад поверхні залишаються невідомими, встановлені лише деякі дуже приблизні оцінки: він має менше ніж 124 маси Землі з достовірною точністю 3 сигми та менше 36 мас Землі з достовірною точністю одна сигма. Прийнята модель у Kipping et al. (2013) не дозволяє достовірно визначити масу (найкраще підходить 52,8 MEarth).
Kepler-22b, яку вчені назвали «водним світом», може бути планетою, схожою на океан. Її також можна порівняти з багатою водою планетою Gliese 1214 b, хоча Kepler-22b, на відміну від Gliese 1214 b, знаходиться в зоні проживання. Земний склад виключається принаймні з невизначеністю 1 сигма за допомогою вимірювань радіальної швидкості системи. Таким чином, він, імовірно, матиме більш багатий на летючі речовини склад із рідкою або газоподібною зовнішньою оболонкою; це зробило б його схожим на Kepler-11f, найменшу з відомих газових планет.
Наталі Баталья, один із науковців проекту космічного телескопа «Кеплер», припустила: «Якщо це здебільшого океан із невеликим скелястим ядром, не виключено, що в такому океані може існувати життя». Ця можливість підштовхнула SETI до дослідження найкращих кандидатів на позаземне життя.
За відсутності атмосфери її рівноважна температура (припускаючи земне альбедо) становила б приблизно 262 К (−11 °C), порівняно з земною 255 K (−18 °C).
Материнська зiрка
Головна зірка, Кеплер-22, є зіркою типу G, яка на 3% менша за масу Сонця та на 2% менша за об’ємом. Його поверхнева температура становить 5518 К (5245 °C; 9473 °F) у порівнянні з Сонцем, яке має температуру поверхні 5778 К (5505 °C; 9941 °F). Вік зірки близько 4 мільярдів років. Для порівняння, Сонцю 4,6 мільярда років.
Видима зоряна величина Kepler-22 становить 11,5, що означає, що вона занадто темна, щоб її можна було побачити неозброєним оком.
Можливість життя
Середня відстань від Kepler-22b до головної зірки Kepler-22 приблизно на 15% менше, ніж відстань від Землі до Сонця. але світність (світловий вихід) Kepler-22 приблизно на 25% менша, ніж у Сонця. Ця комбінація меншої середньої відстані від зірки та меншої світності зірки узгоджується з помірною температурою поверхні на цій відстані, якщо припустити, що поверхня не піддається екстремальному парниковому нагріванню. Якщо Kepler-22b буде рухатися по високоеліптичній орбіті, дисперсія температури його поверхні буде дуже високою.
Клімат
Вчені можуть оцінити можливі умови поверхні так:
-
За відсутності атмосфери її рівноважна температура (припускаючи земне альбедо) становила б приблизно 262 К (−11 °C) у порівнянні з 255 К (−18 °C) на Землі.
-
Якби атмосфера створювала парниковий ефект, подібний за величиною до земного, середня температура її поверхні становила б 295 K (22 °C).
-
Якщо атмосфера має парниковий ефект, подібний за величиною до того, що спостерігається на Венері, середня температура її поверхні становила б 733 К (460 °C).
Останні оцінки свідчать про те, що Kepler-22b має більш ніж 95% ймовірність розташування в емпіричній зоні проживання, визначеній останніми межами Венери та раннього Марса (на основі оцінок того, коли ці планети могли підтримувати умови для життя), але менше, ніж Імовірність перебування в консервативній житловій зоні в межах навколозоряної житлової зони становить 5% (оцінено на основі одновимірної безхмарної радіаційно-конвективної моделі).
Обмеження на супутники
Проект Hunt for Exomoons with Kepler (HEK) вивчав фотометрію планети Кеплера, щоб знайти будь-які докази коливань часу проходження та тривалості, які можуть бути спричинені орбітальним супутником. Таких варіацій не виявлено, що виключає існування будь-яких супутників Kepler-22b з масою більше 0,54 маси Землі.
Мистецтво та порівняння
Діаграма системи Kepler-22b у порівнянні з нашою внутрішньою Сонячною системою.