K2-138
| K2-138 | |
 | |
| Observationsdata Epok: J2000.0 | |
|---|---|
| Stjärnbild | Vattumannen |
| Rektascension | 23t 15m 47,76861s[1] |
| Deklination | -10° 50′ 58,8955″[1] |
| Skenbar magnitud () | +12,21[2] |
| Stjärntyp | |
| Spektraltyp | K1 V[2] |
| Astrometri | |
| Radialhastighet () | +0,77 ± 0,49[1] km/s |
| Egenrörelse (µ) | RA: -1,080[1] mas/år Dek.: -10,675[1] mas/år |
| Parallax () | 4,9437 ± 0,0150[1] |
| Avstånd | 660 ± 2 lå (202,3 ± 0,6 pc) |
| Detaljer | |
| Massa | 0,93 ± 0,06[2] M☉ |
| Radie | 0,86 ± 0,08[2] R☉ |
| Luminositet | ca 0,554 ± 0,064[3] L☉ |
| Temperatur | 5 378 ± 60[2] K |
| Metallicitet | +0,16 ± 0,04[2] dex |
| Ålder | 2,3 +0,44−0,36[4] miljarder år |
| Andra beteckningar | |
| EE-1, EPIC 245950175, UCAC2 28123505, DENIS J231547.7-105058, 2MASS J23154776-1050590, RAVE J231547.8-105059, SDSS J231547.77-105058.8, SDSS J231547.76-105058.8, UCAC3 159-296422, UCAC4 396-135265, USNO-B1.0 0791-00663109, WISEA J231547.76-105059.0, WISE J231547.76-105058.9, Gaia DR3 2413596935442139520, Gaia DR2 2413596935442139520[5] | |
K2-138, även känd som EPIC 245950175,[6] är en ensam stjärna belägen i den mellersta delen av stjärnbilden Vattumannen. Den har en skenbar magnitud av ca 12,21[2] och kräver ett kraftfullt teleskop för att kunna observeras. Baserat på parallax enligt Gaia Data Release 3 på ca 4,94[1] mas beräknas den befinna sig på ett avstånd av ca 660 ljusår (ca 202 parsec) från solen. Den rör sig bort från solen med en heliocentrisk radialhastighet av ca 1 km/s.[1]
Egenskaper
K2-138 är en orange till gul stjärna i huvudserien av spektralklass K1 V[2] Den har en massa av ca 0,93[2] solmassa, en radie av ca 0,86[2] solradie och utsänder energi från dess fotosfär motsvarande ca 0,554[3] gånger solen vid en effektiv temperatur av ca 5 400[3] K.
Planetsystem
K2-138 är känd för sitt stora antal exoplaneter, alla hittade genom insatser från amatörastronomer. De betecknas K2-138 b, c, d, e, f och g i ordning från deras värdstjärna. De första fem validerades av Christiansen et al., medan K2-138 g noterades som en trolig kandidat. Men eftersom det bara fanns två transiter av den kunde K2-138 g inte valideras. Det fanns en möjlighet att de två transiterna för denna planet var från två individuella långtidsplaneter.[2] K2-138 g bekräftades av uppföljningsstudier 2019 och 2021.[4][7]
Alla sex exoplaneterna är inom kategorierna superjord och mini-Neptunus, med radier mellan cirka 1,6 till 3,3 jordradier. De yttre fem, inklusive K2-138 g, är sannolikt små gasformiga planeter utan fast yta. Den mindre K2-138 b kan dock vara stenplanet. Planeternas massor var från början okända, eftersom data för K2-138 inte hade ett tillräckligt högt signal-brusförhållande för analys av transittidsvariation (TTV). Spitzer Space Telescope skulle dock kunna detektera TTV:er exakt och leda till att planeternas massor beräknas. Planeterna b till f förutsägs orsaka TTV i storleksordningen 2,5 till 7,1 minuter, för förutspådda massor mellan 4 och 7 jordmassor.[2]
De fem validerade planeterna kring K2-138 cirkulerar mycket nära moderstjärnan och bildar en obruten kedja av nästan 3:2-resonanser. Deras omloppsperiod sträcker sig från 2,35 till 12,76 dygn med den sjätte planeten som kretsar mycket längre ut med en period på cirka 41 dygn. K2-138 b, c, d, e och f är låsta i flera kedjor av trekropparsresonanser, ett tillstånd som bara delas av en handfull system, som Trappist-1 och Kepler-80. Liksom den förra kunde K2-138 visa slutresultatet av långsam, inåtgående diskmigrering.[2]
Spitzerobservationer av K2-138 g tillkännagavs på AAS Meeting nr 233. iPoster visar en uppdaterad radie på K2-138 g på 3,7 jordradier, vilket gör den till den största planeten i systemet. Detta resultat var preliminärt[8][9] tills det bekräftades i februari 2021.[7]
(AE) | (d) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Observation
.jpg)
Ett team av astronomer samlade in 215 spektra för K2-138 under 79 nätter med instrumentet HARPS monterat på ESO 3,6 m-teleskopet. Med en Bayesiansk analys av K2-fotometri och HARPS radiella hastigheter (RVs) kunde teamet begränsa massan av planet b till e. Planeternas bulkdensiteter sträcker sig från jordliknande densitet för planet b till Neptunusliknande densitet för planet e. Massorna och densiteterna begränsar planeternas sammansättning. De har troligen stenkärnor och ett betydande atmosfäriskt lager, som består av flyktiga ämnen. För planeterna f och g kunde detta team begränsa massans övre gräns till 8,7 och 25,5 jordmassor.[4]
En artikel av Acuña et al. studerat vatteninnehållet i K2-138-systemet, med antagandet att ett flyktigt skikt består av vatten i ångfas och superkritiska faser.[10] De finner att planeten b har en övre vattenmassafraktion på 0,7 procent och är en flyktig-fattig planet. Planet b kan ha bildats med en tjock vattenatmosfär som blåsts bort av extrem UV-strålning från värdstjärnan. En process som kallas fotoevaporation.
Planeten f är möjligen den mest vattenrika planeten i systemet, med en övre vattenmassafraktion på 66 procent. Radien på planeten g är större än en planet med en vattenrik sammansättning och forskarna drar slutsatsen att planet g har en atmosfär rik på väte och helium och i det här fallet skulle den övre fraktionen av flyktiga massa bara vara 5 procent. Alla planeter i systemet har sannolikt en mindre massiv kärna jämfört med jorden.[10]
K2-138 valdes ut som ett mål av ESA i det första programmet Announcement of Opportunity (AO-1) för CHEOPS-uppdraget, som startades i december 2019. Under 87,6 omlopp skulle rymdteleskopet registrera transiterna för att mäta planeternas TTV.[11] K2-138 kan bli ett riktmärkessystem för att jämföra RV- och TTV-massor. Systemet är också en bra kandidat för att söka efter samorbitala objekt, som förutspås existera och vara stabila i resonanta kedjesystem som K2-138.[4]
Se även
- K2-288Bb, en annan planet som hittats av medborgarforskare från Exoplanet
- Kepler-86
- Kepler-90
- PH1b
- TRAPPIST-1
Referenser
- Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, K2-72, 14 maj 2024..
Noter
- 1 2 3 4 5 6 7 8 Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). "Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties". Astronomy and Astrophysics. 674: A1. arXiv:2208.00211. Bibcode:2023A&A...674A...1G. doi:10.1051/0004-6361/202243940. S2CID 244398875. Gaia DR3 record for this source at VizieR.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Christiansen, Jessie L.; Crossfield, Ian J. M.; Barentsen, Geert; Lintott, Chris J.; Barclay, Thomas; Simmons, Brooke D.; Petigura, Erik; Schlieder, Joshua E.; Dressing, Courtney D.; Vanderburg, Andrew; Ciardi, David R.; Allen, Campbell; McMaster, Adam; Miller, Grant; Veldthuis, Martin; Allen, Sarah; Wolfenbarger, Zach; Cox, Brian; Zemiro, Julia; Howard, Andrew W.; Livingston, John; Sinukoff, Evan; Catron, Timothy; Grey, Andrew; Kusch, Joshua J. E.; Terentev, Ivan; Vales, Martin; Kristiansen, Martti H. (2018-01-11). "The K2-138 System: A Near-resonant Chain of Five Sub-Neptune Planets Discovered by Citizen Scientists". The Astronomical Journal. 155 (2): 57. arXiv:1801.03874. Bibcode:2018AJ....155...57C. doi:10.3847/1538-3881/aa9be0. ISSN 1538-3881. S2CID 52971376.
- 1 2 3 "HEC: Exoplanets Calculator - Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo". Archived from the original on 2019-09-05. Hämtad 2018-02-10.
- 1 2 3 4 5 Lopez, T. A.; Barros, S. C. C.; Santerne, A.; Deleuil, M.; Adibekyan, V.; Almenara, J.-M.; Armstrong, D. J.; Brugger, B.; Barrado, D.; Bayliss, D.; Boisse, I.; Bonomo, A. S.; Bouchy, F.; Brown, D. J. A.; Carli, E.; Demangeon, O.; Dumusque, X.; Díaz, R. F.; Faria, J. P.; Figueira, P.; Foxell, E.; Giles, H.; Hébrard, G.; Hojjatpanah, S.; Kirk, J.; Lillo-Box, J.; Lovis, C.; Mousis, O.; da Nóbrega, H. J.; Nielsen, L. D.; Neal, J. J.; Osborn, H. P.; Pepe, F.; Pollacco, D.; Santos, N. C.; Sousa, S. G.; Udry, S.; Vigan, A.; Wheatley, P. J. (2019-11-01). "Exoplanet characterisation in the longest known resonant chain: the K2-138 system seen by HARPS". Astronomy & Astrophysics. 631: A90. arXiv:1909.13527. Bibcode:2019A&A...631A..90L. doi:10.1051/0004-6361/201936267. ISSN 0004-6361. S2CID 203593804.
- ↑ https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=K2-138. Hämtad 2025-03-17.
- ↑ "Zooniverse".
- 1 2 Hardegree-Ullman, Kevin K.; Christiansen, Jessie L.; Ciardi, David R.; Crossfield, Ian J. M.; Dressing, Courtney D.; Livingston, John H.; Volk, Kathryn; Agol, Eric; Barclay, Thomas; Barentsen, Geert; Benneke, Björn; Gorjian, Varoujan; Kristiansen, Martti H. (2021), "K2-138 g: Spitzer Spots a Sixth Planet for the Citizen Science System", The Astronomical Journal, 161 (5): 219, arXiv:2102.08978, Bibcode:2021AJ....161..219H, doi:10.3847/1538-3881/abeab0, S2CID 231951815
- ↑ Hardegree-Ullman, Kevin; Christiansen, Jessie (January 2019). "K2-138 g: Spitzer Spots a Sixth Sub-Neptune for the Citizen Science System". American Astronomical Society Meeting Abstracts #233. 233: 164.07. Bibcode:2019AAS...23316407H.
- ↑ "AAS - iPosterSessions.com". aas233-aas.ipostersessions.com. Hämtad 2019-11-16.
- 1 2 Acuña, L.; Lopez, T. A.; Morel, T.; Deleuil, M.; Mousis, O.; Aguichine, A.; Marcq, E.; Santerne, A. (2022-04-01). "Water content trends in K2-138 and other low-mass multi-planetary systems". Astronomy and Astrophysics. 660: A102. arXiv:2201.11532. Bibcode:2022A&A...660A.102A. doi:10.1051/0004-6361/202142374. ISSN 0004-6361.
- ↑ "AO-1 Programmes - CHEOPS Guest Observers Programme - Cosmos". www.cosmos.esa.int. Hämtad 2019-11-11.
