Kepler-62f - Kepler-62f

Kepler-62f

Künstlerische Darstellung des Kepler-62-Systems (maßstabsgetreu) im Vergleich zu den Planeten des inneren Sonnensystems mit ihren jeweiligen bewohnbaren Zonen .
Entdeckung
Entdeckt von	Kepler- Raumschiff
Entdeckungsdatum	18. April 2013
Erkennungsmethode	Transit
Orbitale Eigenschaften
Halbgroße Achse	0,718 ± 0,007 AU
Exzentrizität	~0
Umlaufzeit	267.291 ± 0,005 d
Neigung	89,90 ± 0,03
Stern	Kepler-62 (KOI-701)
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Radius	1,41 ± 0,07 R ⊕
Masse	2,8+7,4 -1,6 M ⊕
Temperatur	T eq : 208 K (−65 °C; −85 °F)

Kepler-62f (auch durch seine bekannten Kepler Objekt von Interesse Bezeichnung KOI-701,04 ) ist ein Super-Erde Exoplanet umkreist innerhalb der bewohnbaren Zone des Sterns Kepler-62 , die äußerste von fünf solcher Planeten entdeckt um den Stern von NASA ‚s Kepler Raumschiff . Es ist etwa 990 liegt Lichtjahre (304 Parsec ) von der Erde in der Konstellation von Lyra .

Kepler-62f umkreist seinen Stern in einer Entfernung von 0,718 AE (107.400.000 km; 66.700.000 mi) von seinem Wirtsstern mit einer Umlaufzeit von ungefähr 267,3 Tagen , hat eine mindestens 2,8-fache Masse der Erde und einen Radius von etwa 1,41 mal so viel wie die Erde. Er ist einer der vielversprechenderen Kandidaten für eine potenzielle Bewohnbarkeit , da sein Mutterstern ein relativ ruhiger Stern ist und weniger Masse als die Sonne hat – daher kann er eine Spanne von etwa 30 Milliarden Jahren erreichen. Aufgrund seiner Masse ist Kepler-62f wahrscheinlich ein terrestrischer oder ozeanbedeckter Planet. Schlüsselkomponenten des Exoplaneten müssen jedoch noch bewertet werden, um die Bewohnbarkeit zu bestimmen; wie seine Atmosphäre, falls eine existiert, da sie im äußeren Teil der bewohnbaren Zone seines Wirtssterns liegt.

Die Entdeckung des Exoplaneten (zusammen mit Kepler-62e ) wurde im April 2013 von der NASA im Rahmen der Datenfreigabe der Raumsonde Kepler bekannt gegeben. Der Exoplanet wurde mit der Transitmethode gefunden , bei der der Verdunkelungseffekt gemessen wird, den ein Planet verursacht, wenn er vor seinem Stern kreuzt. Wissenschaftlern zufolge ist es ein potenzieller Kandidat für die Suche nach außerirdischem Leben und wurde als eines der Ziele für die Untersuchung des Programms Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) ausgewählt.

Physikalische Eigenschaften

Masse, Radius und Temperatur

Kepler-62f ist eine Supererde , ein Exoplanet mit einem Radius und einer Masse größer als die Erde, aber kleiner als die der Eisriesen Neptun und Uranus . Es hat eine Gleichgewichtstemperatur von 208 K (-65 °C; -85 °F), nahe der des Mars . Es hat einen Radius von 1,4 R _⊕ , ist es unter dem Radius von ≥1.6 platzieren R _⊕ , wo es sonst wäre ein Mini-Neptune mit einer flüchtigen Zusammensetzung, ohne feste Oberfläche. Aufgrund seines Radius handelt es sich wahrscheinlich um einen felsigen Planeten . Die Masse ist jedoch noch nicht eingeschränkt, Schätzungen legen eine Obergrenze von <35 M _{⊕ fest} , die reale Masse wird voraussichtlich deutlich darunter liegen. Der wahre Wert liegt wahrscheinlich bei 2,8 M _⊕ , unter der Annahme einer felsigen Zusammensetzung.

Host-Star

Der Planet umkreist einen Stern ( vom Typ K ) namens Kepler-62 , der von insgesamt fünf bekannten Planeten umkreist wird. Der Stern hat eine Masse von 0,69 M _☉ und einen Radius von 0,64 R _☉ . Es hat eine Temperatur von 4925 K und ist 7 Milliarden Jahre alt. Im Vergleich dazu ist die Sonne 4,6 Milliarden Jahre alt und hat eine Temperatur von 5778 K. Der Stern ist mit einer Metallizität ([Fe/H]) von −0,37 oder 42% der Sonnenmenge etwas metallarm . Seine Leuchtkraft ( L _☉ ) beträgt 21% der der Sonne.

Die scheinbare Helligkeit des Sterns oder wie hell er aus der Perspektive der Erde erscheint, beträgt 13,65. Daher ist es zu dunkel, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.

Orbit

Kepler-62f umkreist seinen Wirtsstern alle 267,29 Tage in einem Abstand der großen Halbachse von etwa 0,718 astronomischen Einheiten (107.400.000 km , 66.700.000 mi ), was ungefähr der großen Halbachse der Venus von der Sonne entspricht. Im Vergleich zur Erde sind dies etwa sieben Zehntel der Entfernung von ihr zur Sonne. Es wird geschätzt, dass Kepler-62f etwa 41% der Menge an Sonnenlicht erhält , die die Erde von der Sonne erhält , was mit dem Mars vergleichbar ist , der 43% erhält.

Bewohnbarkeit

Künstlerische Vorstellung von Kepler-62f (Vordergrund) als einem felsigen terrestrischen Exoplaneten, der seinen Wirtsstern (Mitte) umkreist . Das tatsächliche Aussehen ist nicht bekannt. Kepler-62e ist in der Ferne als funkelnder Stern zu sehen.

Angesichts des Alters des Planeten (7 ± 4 Milliarden Jahre), der Bestrahlungsstärke (0,41 ± 0,05 Mal der Erde) und des Radius (1,41 ± 0,07 Mal der Erde) wird eine felsige (Silikat-Eisen) Zusammensetzung mit möglicherweise erheblicher Wasserzugabe berücksichtigt plausibel. Eine Modellierungsstudie deutet darauf hin, dass wahrscheinlich die große Mehrheit der Planeten in diesem Größenbereich vollständig vom Ozean bedeckt ist. Wenn seine Dichte die gleiche wie die der Erde ist, würde seine Masse das 1,41 ³ oder 2,80fache der Masse der Erde betragen. Der Planet hat das Potenzial, einen Mond zu beherbergen, laut einer Studie über die Auswirkungen der Gezeiten auf potenziell bewohnbare Planeten. Der Planet könnte der einzige Kandidat für eine bewohnbare Zone sein, der eine Austrocknung durch die Bestrahlung des Wirtssterns an seinem aktuellen Standort vermeiden würde.

Klima

Obwohl Kepler-62f ein von Ozeanen bedeckter Planet ist, der an der Oberfläche Gestein und Wasser besitzt, ist er am weitesten von seinem Stern entfernt, also ohne eine zusätzliche Menge an Kohlendioxid ( CO
₂), könnte es sich um einen vollständig mit Eis bedeckten Planeten handeln. Damit Kepler-62f ein erdähnliches Klima aufrechterhalten kann (mit einer Durchschnittstemperatur von etwa 284–290 K (11–17 °C; 52–62 °F), würden mindestens 5 bar (4,9 atm) Kohlendioxid in der Atmosphäre des Planeten vorhanden sein müssen.

Am 13. Mai 2016 gaben Forscher der University of California, Los Angeles (UCLA) bekannt, dass sie verschiedene Szenarien gefunden haben, die es ermöglichen, den Exoplaneten bewohnbar zu machen. Sie testeten mehrere Simulationen auf der Grundlage von Kepler-62f mit einer Atmosphäre, die von der Dicke der Erde bis zu 12-mal dicker als die unseres Planeten ist, verschiedene Konzentrationen von Kohlendioxid in der Atmosphäre, die von der gleichen Menge wie in die Erdatmosphäre bis zum 2.500-fachen dieses Niveaus und mehrere verschiedene mögliche Konfigurationen für ihre Umlaufbahn. Im Juni 2018 deuten Studien darauf hin, dass Kepler-62f Jahreszeiten und ein ähnliches Klima wie auf der Erde haben könnte.

Andere Faktoren

Da es sich um den äußersten Planeten seines Sternensystems handelt, haben die Auswirkungen der Gezeitenentwicklung der inneren Planeten und des Wirtssterns auf Kepler-62f während seiner Lebensdauer wahrscheinlich keine signifikanten Auswirkungen. Die axiale Neigung ist wahrscheinlich unverändert geblieben, und daher kann der Planet eine axiale Neigung (irgendwo von 14 ° bis 30 °) und eine Rotationsperiode haben, die der Erde etwas ähnlich ist. Dies kann den Planeten für die Bewohnbarkeit weiter nachhaltiger machen, da er in der Lage wäre, Wärme auf die Nachtseite zu übertragen, anstatt ein Planet zu sein, dessen Oberfläche halb Wasser und halb Eis ist.

Sterne vom Typ K wie Kepler-62 können ungefähr 20–40 Milliarden Jahre alt werden, 2 bis 4 Mal länger als die geschätzte Lebensdauer unserer Sonne. Die geringe stellare Aktivität von Orangen Zwergen wie Kepler-62 schafft eine relativ harmlose Strahlungsumgebung für Planeten, die in ihren bewohnbaren Zonen kreisen, und erhöht ihre potenzielle Bewohnbarkeit. Ein Review-Assay im Jahr 2015 kam zu dem Schluss, dass Kepler-62f zusammen mit den Exoplaneten Kepler-186f und Kepler-442b wahrscheinlich die besten Kandidaten für potenziell bewohnbare Planeten sind.

Entdeckung

Bestätigte kleine Exoplaneten in bewohnbaren Zonen (Künstlerimpressionen). ( Kepler-62e , 62f, 186f , 296e , 296f , 438b , 440b , 442b )

NASA - Raumsonde Kepler beobachtet150 000 Sterne im Kepler Input Catalog , darunter Kepler-62, zwischen dem 13. Mai 2009 und dem 17. März 2012. Die Software-Pipeline, die nach einem periodischen Einbruch der stellaren Helligkeit, dem Zeichen eines planetarischen Transits des Sterns, suchte , fand zunächst drei Planeten um Kepler-62, einschließlich Kepler-62e . Aufgrund eines Fehlers in der Software-Pipeline wurde der Planet 62f übersehen. Eric Agol , ein Professor für Astronomie an der University of Washington , entdeckte drei zusätzliche Transite, die alle 267 Tage von der Pipeline verpasst wurden, und mit einer detaillierteren Analyse kam das Kepler-Team zu dem Schluss, dass ein vierter planetarischer Körper, 62f, verantwortlich für die periodischen 267-tägigen Transite. Die Entdeckung wurde zusammen mit dem Planetensystem des Sterns Kepler-69 am 18. April 2013 bekannt gegeben.

Folgestudien

Am 9. Mai 2013 diskutierte eine Kongressanhörung durch zwei Unterausschüsse des US-Repräsentantenhauses „ Exoplaneten-Entdeckungen: Haben wir andere Erden gefunden? “, angeregt durch die Entdeckung des Exoplaneten Kepler-62f , zusammen mit Kepler-62e und Kepler-69c . Eine verwandte Sonderausgabe der Zeitschrift Science , die zuvor veröffentlicht wurde, beschrieb die Entdeckung der Exoplaneten.

Mit fast 300 Parsec (990 Lj) ist Kepler-62f zu weit entfernt und sein Stern zu weit für aktuelle Teleskope oder die nächste Generation geplanter Teleskope, um seine Masse oder seine Atmosphäre zu bestimmen. Die Raumsonde Kepler konzentrierte sich auf eine einzelne kleine Region des Himmels, aber Planetenjagd-Weltraumteleskope der nächsten Generation wie TESS und CHEOPS werden nahe Sterne am ganzen Himmel untersuchen.

In der Nähe befindliche Sterne mit Planeten können dann mit dem kommenden James Webb Space Telescope und zukünftigen großen bodengestützten Teleskopen untersucht werden, um Atmosphären zu analysieren, Massen zu bestimmen und Zusammensetzungen abzuleiten. Darüber hinaus würde das Square Kilometre Array die Radiobeobachtungen über das Arecibo Observatory und das Green Bank Telescope erheblich verbessern .

Außerirdisches Geheimdienstziel

Kepler-62f und die anderen Kepler-62-Exoplaneten werden im Rahmen der Suchprogramme Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) speziell ins Visier genommen . Sie scannen die Bereiche nach Signalen, die das technologische Leben im System darstellen könnten. Angesichts der interstellaren Entfernung von 990 Lichtjahren (300 pc) hätten die Signale den Planeten schon vor vielen Jahren verlassen. Ab 2016 wurden keine derartigen Signale gefunden.

Siehe auch

• Bewohnbarkeit von Hauptreihensternsystemen vom Typ K
• Kepler-62e , ein weiterer Exoplanet im Kepler-62- System
• Liste potenziell bewohnbarer Exoplaneten

Verweise

Externe Links

• NASA – Übersicht über die Kepler-Mission .
• NASA – Kepler-Entdeckungen – Übersichtstabelle .
• NASA – Kepler-62f im NASA Exoplanet Archive .
• NASA – Kepler-62f beim Exoplanet Data Explorer .
• NASA – Kepler-62f in der Extrasolar Planets Encyclopaedia .
• Habitable Exolanets-Katalog bei UPR-Arecibo .
• Kepler – Entdeckung neuer Planetensysteme (2013) .
• Kepler – Tally of Planets/interaktiv (2013) – NYT .
• Video (02:27) - NASA findet drei neue Planeten in der "Bewohnbaren Zone" (18. April 2013).

Koordinaten : 18 ^h 52 ^m 51.06019 ^s , +45° 20′ 59.507″