W czerwcu 2013 roku do katalogu egzoplanet dodano kolejną pozycję – planetę pozasłoneczną Kepler-22b (była to pierwsza planeta należąca do grupy Keplera, która znajduje się w tzw. strefie zamieszkiwalnej, w ekosferze).
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Podstawowe wielkości fizyczne Keplera-22b
Kepler-22b ma szacunkową masę równą 36 masom Ziemi i promień 2.38-krotnie większy od naszej planety, co czyni ją tzw. super-Ziemią. Jest prawdopodobnie planetą oceaniczną, z wodą występująca w stanie ciekłym. Zakładając, że na egzoplanecie występuje atmosfera o właściwościach termicznych podobnych do atmosfery ziemskiej (bez efektu cieplarnianego Wenus), oszacowano średnią temperaturę powierzchni ma wynoszącą 21-22°C.
Kepler-22b znajduje się w odległości 620 lat świetlnych od Układu Słonecznego, w gwiazdozbiorze Łabędzia (łac. Cygnus). Okrąża swoją macierzystą gwiazdę w ciągu 290 dni ziemskich (żółtego karła typu widmowego G, o masie i promieniu nieco mniejszym niż Słońce, a także chłodniejszego – z temperaturą powierzchni ok. 5500 K), w odległości wynoszącej średnio około 0.85 AU (~ 125 mln km).
Strefa zamieszkiwalna (inaczej ekostrefa lub ekosfera) to przestrzeń, w obrębie której na powierzchni planety może występować woda w stanie ciekłym. Ciekła woda jest kluczowym składnikiem życia jakie znamy, więc planety znajdujące się w niej mają większe szanse na bycie światami nadającymi się do zamieszkania. Jednak takie ciała niebieskie muszą mieć również odpowiedni rozmiar, a według opinii niektórych naukowców Kepler-22b jest zbyt duży (mogą na nim panować warunki bliższe raczej Neptunowi, z dużym oceanem i skalistym jądrem).
Wystrzelony w 2009 roku Kosmiczny Teleskop Keplera mierzył moc emitowanego światła 150 000 gwiazd jednocześnie. Dane z każdej gwiazdy były następnie analizowane w celu znalezienia okresowych spadków jasności, które mogą wskazywać na obecność orbitującej planety przechodzącej przed swoją gwiazdą macierzystą, blokując część jej światła (metoda obserwacji tranzytów). Do skatalogowania obiektu jako kandydata na egzoplanetę potrzebne są przynajmniej 3 tranzyty o równych okresach.
Powinno również zainteresować …
Pierwsze odkrycie Keplera-22b
NASA po raz pierwszy ogłosiła odkrycie Kepler-22b w lutym 2011 roku jako obiektu należącego do grupy 54 kandydatów na planety nadające się do zamieszkania. Wszystkie te egzoplanety zostały wykryte przez Kosmiczny Teleskop Keplera.
W grudniu 2011 roku astronomowie byli w stanie potwierdzić istnienie Kepler-22b (naukowcy opublikowali informacje o planecie w Astrophysical Journal). Więcej szczegółów na temat Keplera 22b zostało przedstawionych w ramach dużej konferencji prasowej, gdzie potwierdzono odkrycie przez Teleskop Keplera ponad 1000 nowych kandydatów na egzoplanety. Do czerwca 2017 roku instrument ten odkrył ponad 4000 potencjalnych planet (w tym około 2300 obiektów sklasyfikowanych ostatecznie jako planety pozasłoneczne).
Sprzęt obserwacyjny dla każdego …
Poszukiwanie księżyców planety Kepler-22b
W ramach większego badania mającego na celu zrozumienie powstawania, ewolucji i stabilności satelitów wokół egzoplanet, zdecydowano się zbadać za pomocą symulacji układ Kepler 22. Podczas gdy planeta Kepler 22b może nadawać się do zamieszkania (znajduje się w ekosferze), istnieje również możliwość, że wszelkie jej naturalne satelity mogą także podtrzymywać życie.
Przeprowadzono serię symulacji n-ciał niebieskich, aby zbadać najbardziej prawdopodobną konfigurację księżyców krążących wokół Keplera 22b. Początkowo dysk księżyców składający się ze 100 ciał został losowo umieszczony wokół egzoplanety i obejmowałon 10-80% strefy Hilla Keplera 22b. Symulacje były prowadzone przez okres 500 lat, a gwiazda, planeta i księżyce mogły ewoluować grawitacyjnie. W tym czasie system Kepler 22b był w stanie zachować 3-4 naturalne satelity w 96% symulacji.
Pozostałe symulacje dały układy dwóch księżyców na wysoce ekscentrycznych orbitach. Jest mało prawdopodobne, aby konfiguracja z dwoma księżycami pozostała stabilna przez dłuższy czas.
Powinno również zainteresować …
Przyszłe obserwacje układu Kepler 22
Kosmiczny Teleskop Keplera zakończył swoję misję pod koniec 2018 roku (trwała ponad 9 lat, znacznie dłużej, niż zakładano), jednak już od 2016 roku ze względu na awarię mechaniczną badał różne obszary nieba, ponieważ nie był w stanie skierować się w jednym kierunku. Od czasu odkrycia planety pozasłonecznej Kepler-22b odnaleziono wiele innych potencjalnie nadających się do zamieszkania światów. Chociaż ich odległość od Ziemi utrudnia prowadzenie kolejnych badań, dalsze prace są możliwe przy użyciu teleskopów naziemnych lub przyszłych obserwatoriów kosmicznych.
Obecnie teleskopy, które mają możliwości zbadać dokładniej Keplera-22b, to Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (następca Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, jego misja trwa od 2020 roku) lub naziemny Europejski Ekstremalnie Wielki Teleskop (skrót E-ELT) (ze zwierciadłem głównym o średnicy 39 metrów, ma zostać zbudowany do 2026 roku, na pustyni Atakama w Chile na wysokości ponad 3 000 m n.p.m.).
(1) harvard.edu / „The Properties of Exomoons Around the Habitable Zone Planet, Kepler 22b”
(2) exoplanets.nasa.gov / „Kepler-22b”
(3) sos.noaa.gov / „Exoplanet: Kepler-22b”
(4) www.space.com / „Kepler-22b: Facts About Exoplanet in Habitable Zone”
