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Gliese 876b

Gliese 876 b es un exoplaneta que orbita alrededor de la enana roja Gliese 876. Completa una órbita en aproximadamente 61 días . Descubierto en junio de 1998, Gliese 876 b fue el primer planeta descubierto orbitando alrededor de una enana roja .

Descubrimiento

Gliese 876 b fue anunciado inicialmente por Geoffrey Marcy el 22 de junio de 1998 en un simposio de la Unión Astronómica Internacional en Victoria, Columbia Británica , Canadá. El descubrimiento se realizó utilizando datos de los observatorios Keck y Lick . [3] [6] Solo 2 horas después de su anuncio, se le mostró un correo electrónico del equipo de Búsqueda de Planetas Extrasolares de Ginebra que confirmaba el planeta. El equipo de Ginebra utilizó telescopios en el Observatorio de Haute-Provence en Francia y el Observatorio Europeo Austral en La Serena, Chile . [3] [2] Como la mayoría de los primeros descubrimientos de planetas extrasolares, se descubrió detectando variaciones en la velocidad radial de su estrella como resultado de la gravedad del planeta . Esto se hizo haciendo mediciones sensibles del desplazamiento Doppler de las líneas espectrales de Gliese 876. Fue el primero descubierto de cuatro planetas conocidos en el sistema Gliese 876. [7] [1] [2] [8] [9]

Características

Masa, radio y temperatura

Una impresión artística de Gliese 876 b como un enorme planeta similar a Júpiter con un hipotético sistema de satélites.

Dada la gran masa del planeta, es probable que Gliese 876 b sea un gigante gaseoso sin superficie sólida . Dado que el planeta solo ha sido detectado indirectamente a través de sus efectos gravitacionales sobre la estrella, se desconocen propiedades como su radio , composición y temperatura . Suponiendo una composición similar a Júpiter y un entorno cercano al equilibrio químico , se predice que la atmósfera de Gliese 876 b está despejada de nubes , aunque las regiones más frías del planeta pueden ser capaces de formar nubes de agua . [10]

Una limitación del método de velocidad radial utilizado para detectar Gliese 876 b es que solo se puede obtener un límite inferior de la masa del planeta. Este límite inferior es de alrededor de 1,93 veces la masa de Júpiter . [8] La masa real depende de la inclinación de la órbita, que en general es desconocida. Sin embargo, debido a que Gliese 876 está a solo 15 años luz de la Tierra, Benedict et al. (2002) pudieron usar uno de los sensores de guía fina del telescopio espacial Hubble para detectar el bamboleo astrométrico creado por Gliese 876 b. [11] Esto constituyó la primera detección astrométrica inequívoca de un planeta extrasolar. [7] Su análisis sugirió que la inclinación orbital es de 84° ± 6° (cerca de la de canto). [11] En el caso de Gliese 876 b, el modelado de las interacciones planeta-planeta a partir de la resonancia de Laplace muestra que la inclinación real de la órbita es de 59°, lo que resulta en una masa real de 2,2756 veces la masa de Júpiter. [7]

Se estima que la temperatura de equilibrio de Gliese 876 b es de alrededor de 194 K (−79 °C; −110 °F). [5]

Este planeta, al igual que c y e, probablemente haya migrado hacia el interior. [12]

Estrella anfitriona

El planeta orbita una estrella ( de tipo M ) llamada Gliese 876. La estrella tiene una masa de 0,33 M☉ y un radio de alrededor de 0,36 R☉ . Tiene una temperatura superficial de 3350 K y tiene 2550 millones de años. En comparación, el Sol tiene unos 4600 millones de años [13] y una temperatura superficial de 5778 K. [14]

Órbita

Las órbitas de los planetas de Gliese 876. Gliese 876 b es el tercer planeta desde la estrella.

Gliese 876 b se encuentra en una resonancia de Laplace 1:2:4 con el planeta interior Gliese 876 c y el planeta exterior Gliese 876 e : en el tiempo que tarda el planeta e en completar una órbita, el planeta b completa dos y el planeta c completa cuatro. Este es el segundo ejemplo conocido de una resonancia de Laplace, siendo los primeros las lunas de Júpiter Ío , Europa y Ganímedes . [7] Como resultado, los elementos orbitales de los planetas cambian bastante rápido a medida que interactúan dinámicamente entre sí. [15] La órbita del planeta tiene una excentricidad baja , similar a los planetas del Sistema Solar . El semieje mayor de la órbita es de solo 0,208 UA , menos que el de Mercurio en el Sistema Solar. [7] Sin embargo, Gliese 876 es una estrella tan débil que esto la coloca en la parte exterior de la zona habitable . [16]

Futura habitabilidad

Gliese 876 b se encuentra actualmente más allá del borde exterior de la zona habitable, pero debido a que Gliese 876 es una enana roja de secuencia principal que evoluciona lentamente, su zona habitable se está moviendo muy lentamente hacia afuera y continuará haciéndolo durante billones de años. Por lo tanto, Gliese 876 b, en billones de años, se encontrará dentro de la zona habitable de Gliese 876, definida como la capacidad de un planeta con la masa de la Tierra de retener agua líquida en su superficie y permanecer allí durante al menos 4.600 millones de años. [17] Si bien se desconocen las perspectivas de vida en un gigante gaseoso, las lunas grandes pueden ser capaces de soportar un entorno habitable . Los modelos de interacciones de marea entre una luna hipotética, el planeta y la estrella sugieren que las lunas grandes deberían poder sobrevivir en órbita alrededor de Gliese 876 b durante la vida útil del sistema. [18] Por otro lado, no está claro si tales lunas podrían formarse en primer lugar. [19] Sin embargo, la gran masa del gigante gaseoso puede hacer que sea más probable que se formen lunas más grandes. [ cita requerida ]

Para una órbita estable, la relación entre el período orbital de la luna P s alrededor de su primaria y el de la primaria alrededor de su estrella P p debe ser < 1/9, por ejemplo, si un planeta tarda 90 días en orbitar su estrella, la órbita estable máxima para una luna de ese planeta es menor de 10 días. [20] [21] Las simulaciones sugieren que una luna con un período orbital menor de aproximadamente 45 a 60 días permanecerá unida de manera segura a un planeta gigante masivo o enana marrón que orbita a 1 UA de una estrella similar al Sol. [22] En el caso de Gliese 876 b, el período orbital no tendría que ser mayor a una semana (7 días) para tener una órbita estable.

Los efectos de las mareas también podrían permitir que la luna sostenga la tectónica de placas , lo que causaría que la actividad volcánica regule la temperatura de la luna [23] [24] y cree un efecto geodinamo que le daría al satélite un fuerte campo magnético . [25]

Para mantener una atmósfera similar a la de la Tierra durante unos 4.600 millones de años (la edad de la Tierra), la luna tendría que tener una densidad similar a la de Marte y al menos una masa de 0,07 M E . [26] Una forma de disminuir la pérdida por pulverización es que la luna tenga un campo magnético fuerte que pueda desviar el viento estelar y los cinturones de radiación. Las mediciones de Galileo de la NASA sugieren que las lunas grandes pueden tener campos magnéticos; descubrió que la luna de Júpiter , Ganímedes, tiene su propia magnetosfera, aunque su masa es de solo 0,025 M E . [22]

Véase también

Notas

  1. ^ La inclinación supone que los planetas en el sistema son coplanares y las simulaciones de estabilidad orbital a largo plazo favorecen fuertemente las inclinaciones mutuas bajas.
  2. ^ Las incertidumbres en las masas planetarias y los semiejes mayores no tienen en cuenta la incertidumbre en la masa de la estrella.

Referencias

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  2. ^ abc Delfosse, Xavier; Forveille, Thierry; Mayor, Michel; Perrier, Christian; Naef, Dominique; Queloz, Didier (1998). "El planeta extrasolar más cercano. Un planeta gigante alrededor del enano M4 GL 876". Astronomía y Astrofísica . 338 : L67–L70. arXiv : astro-ph/9808026 . Código Bibliográfico :1998A&A...338L..67D.
  3. ^ abc "Los astrónomos encuentran un planeta que orbita una estrella cercana" (Nota de prensa). Observatorio WM Keck. 1998-06-22. Archivado desde el original el 2018-09-24 . Consultado el 2018-09-23 .
  4. ^ ab Millholland, Sarah; et al. (2018). "Nuevas restricciones en Gliese 876: ejemplo de resonancia de movimiento medio". The Astronomical Journal . 155 (3). Tabla 4. arXiv : 1801.07831 . Bibcode : 2018AJ....155..106M . doi : 10.3847/1538-3881/aaa894 .
  5. ^ ab "Copia archivada". Archivado desde el original el 19-08-2016 . Consultado el 3-08-2016 .{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  6. ^ Boss, Alan (1 de febrero de 2009). El universo abarrotado: la carrera por encontrar vida más allá de la Tierra . Basic Books. pág. 53. ISBN 978-0-465-00936-7.
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