Kepler-47 - Kepler-47

Kepler-47 é um sistema estelar binário da constelação de Cygnus com três exoplanetas em órbita ao redor do par de estrelas localizadas a cerca de 1.055 parsecs (3.442 anos-luz ) de distância da Terra. Os primeiros dois planetas anunciados são designados Kepler-47b e Kepler-47c . Kepler-47 é o primeiro sistema multiplanetário circumbinário descoberto pela missão Kepler . O mais externo dos planetas é um gigante gasoso orbitando dentro da zona habitável das estrelas. Como a maioria das estrelas são binárias, a descoberta de que sistemas multiplanetários podem se formar em tal sistema impactou as teorias anteriores de formação planetária.

Um grupo de astrônomos liderada por Jerome Orosz na Universidade Estadual de San Diego , incluindo astrônomos de Tel-Aviv University , em Israel , descobriram o sistema planetário via NASA telescópio espacial Kepler 's em 2012. Em novembro de 2013, evidências de um terceiro planeta que orbita entre o os planetas bec, Kepler-47d, foram anunciados. Análises posteriores de dados de trânsito do telescópio espacial Kepler confirmaram a existência do Kepler-47d.

Nomenclatura e história

O telescópio espacial Kepler volume de pesquisa, no contexto da Via Láctea .

Antes de observação Kepler, Kepler-47 teve a 2MASS número de catálogo 2MASS J19411149 + 4.655.136. No Catálogo de entrada Kepler, ele tem a designação de KIC 10020423 e, quando foi descoberto que havia candidatos a planetas em trânsito, foi dado o número do objeto Kepler de interesse KOI-3154.

Candidatos planetários foram detectados ao redor do par de estrelas pela NASA 's Kepler missão , uma missão a tarefa de descobrir planetas em trânsito ao redor de suas estrelas. Os descobridores referiram-se ao par de estrelas como Kepler-47, que é o procedimento normal para nomear estrelas com exoplanetas descobertos pela espaçonave. Portanto, este é o nome usado pelo público para se referir ao par de estrelas e seus planetas. Os planetas candidatos associados a estrelas estudadas pela missão Kepler são conhecidos como objetos de interesse Kepler (KOI) e recebem as designações ".01", ".02", ".03" etc. após o nome da estrela, no ordem de descoberta. Se os candidatos a planetas forem detectados simultaneamente, a ordem seguirá a ordem dos períodos orbitais do mais curto ao mais longo. Seguindo essas regras, dois planetas candidatos foram detectados, com períodos orbitais de 49,51 e 303,158 dias. Após a confirmação, os planetas do Kepler-47 são designados por letras, com o primeiro planeta sendo designado be assim por diante. A ordem das designações são idênticas às últimas designações para planetas candidatos.

Características estelares

Kepler-47 é um sistema estelar binário localizado a cerca de 1.055 parsecs (3.440 anos-luz) de distância da Terra. O sistema binário é composto por uma estrela de sequência principal do tipo G ( Kepler-47A ) e uma estrela anã vermelha ( Kepler-47B ). As estrelas orbitam umas às outras em torno de seu baricentro , ou centro de massa entre elas, completando uma órbita completa a cada 7,45 dias. As estrelas orbitam seu baricentro a uma distância de cerca de 0,084  UA . As estrelas têm 104% e 35% da massa do Sol e 96% e 35% do raio do Sol, respectivamente. Eles têm temperaturas de superfície de 5.636 K e 3.357 K. Com base nas características estelares e na dinâmica orbital, é possível uma idade estimada de 4-5 bilhões de anos para o sistema. Em comparação, o Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos e uma temperatura de 5772 K.

A estrela primária é um tanto pobre em metais, com uma metalicidade ([Fe / H]) de cerca de -0,25, ou cerca de 56% da quantidade de ferro e outros metais mais pesados ​​encontrados no sol. Ambas as luminosidades das estrelas são típicas de sua espécie, com luminosidades em torno de 84% e 1% da luminosidade solar , respectivamente.

A magnitude aparente do sistema estelar, ou quão brilhante ele parece da perspectiva da Terra, é de cerca de 15,4. É muito escuro para ser visto a olho nu, o que normalmente pode detectar objetos com uma magnitude inferior a 6,5.

Sistema planetário

Diagrama orbital do sistema Kepler-47. O planeta mais externo é o Kepler-47c, enquanto o planeta mais interno é o Kepler-47b. O maior planeta, Kepler-47d, orbita entre Kepler-47 be c.

Antes da descoberta do sistema planetário Kepler-47 por Jerome Orosz, seus colegas, bem como astrônomos da Universidade de Tel-Aviv em 2012, pensava-se que estrelas binárias com vários planetas não poderiam existir. Acreditava-se que as perturbações gravitacionais causadas pelas estrelas-mãe em órbita fariam com que quaisquer planetas circumbinários colidissem entre si ou fossem ejetados para fora da órbita, para uma das estrelas-mãe ou para longe do sistema. No entanto, esta descoberta demonstra que vários planetas podem se formar em torno de estrelas binárias, mesmo em suas zonas habitáveis ; e enquanto os planetas do sistema Kepler-47 não têm probabilidade de abrigar vida, outros planetas orbitando sistemas estelares binários podem ser habitáveis ​​e podem sustentar vida. Como a maioria das estrelas são binárias, a descoberta de que sistemas multiplanetários podem se formar em tal sistema impactou teorias anteriores de formação planetária e poderia fornecer mais oportunidades para encontrar exoplanetas potencialmente habitáveis.

O sistema binário é conhecido por hospedar três planetas, todos orbitando próximos uns dos outros e maiores que a Terra, sem superfície sólida. Todos os três planetas do sistema Kepler-47 têm uma densidade muito baixa, menor que a de Saturno. As densidades dos planetas são estimadas em cerca de0,26 g / cm ³ a0,68 g / cm ³ . As baixas densidades dos planetas são incomuns por suas temperaturas relativamente amenas; planetas com densidades tão baixas são tipicamente júpiteres quentes que orbitam perto de suas estrelas hospedeiras, sendo conhecidos como planetas inchados. Planetas de baixa densidade com temperaturas amenas são considerados incomuns.

Descrição artística dos tamanhos relativos dos três planetas no sistema Kepler-47. Da esquerda: Kepler-47b; Kepler-47d; e Kepler-47c.

Kepler-47b é um planeta da classe Netuno e o planeta mais interno do sistema Kepler-47. Ele reside perto de suas estrelas-mãe, a uma distância de 0,2956 UA. Ele completa uma órbita completa em torno de suas estrelas-mãe em menos de 50 dias. A temperatura de equilíbrio do Kepler-47b é 442 K, sendo, portanto, inóspita à vida. Devido à alta temperatura de equilíbrio do Kepler-47b, o gás metano em sua atmosfera seria dividido em outros compostos, levando a uma densa névoa que cobriria a atmosfera do planeta. É o menor planeta do sistema Kepler-47, sendo 3,1 vezes o tamanho da Terra .

O segundo planeta descoberto, Kepler-47c, é um planeta da classe Netuno e o planeta mais externo, orbitando suas estrelas-mãe a uma distância de 0,989 UA, quase a distância da Terra ao Sol . Ele completa uma órbita completa em torno de suas estrelas-mãe em cerca de 300 dias. O Kepler-47c está situado dentro da zona habitável, com uma temperatura de equilíbrio de 241 K. O raio do Kepler-47c é 4,7 vezes o da Terra, comparável em tamanho ao de Netuno . Embora se presuma que o Kepler-47c não é capaz de abrigar vida, ele pode ter uma atmosfera densa de vapor d'água.

O planeta mais recentemente descoberto no sistema, Kepler-47d, foi anunciado como tendo sido descoberto pelo astrônomo Jerome Orosz e seus colegas na San Diego State University em novembro de 2013. A partir de dados de trânsito do sistema Kepler-47 do telescópio espacial Kepler, Orosz a equipe notou um sinal de trânsito órfão que durou 4,15 horas e não foi atribuído aos dois planetas conhecidos anteriormente. Devido aos fracos sinais de trânsito do Kepler-47d, ele não foi detectado no início de 2012. Apenas um trânsito perceptível do Kepler-47d foi detectado, portanto, um trânsito adicional do planeta foi necessário para confirmar sua existência. A partir de simulações dinâmicas, a órbita do Kepler-47d mostrou precessão ao longo do tempo, resultando em um período de quatro anos sem trânsitos do Kepler-47d. Estudos posteriores do sistema Kepler-47 levaram à confirmação do Kepler-47d, que foi anunciado em abril de 2019. A descoberta do Kepler-47d foi inesperada para a equipe de Orosz, pois eles esperavam encontrar planetas adicionais com órbitas mais distantes. Kepler-47d é o maior planeta do sistema Kepler-47, com um raio de pelo menos 7 vezes o raio da Terra. Ele orbita entre os planetas Kepler-47b ec a uma distância de cerca de 0,7 UA, completando uma órbita a cada 187,35 dias. Sua temperatura de equilíbrio é de cerca de 283 K.

Veja também

• Missão Kepler
• NN Serpentis , um sistema binário eclipsante que hospeda dois exoplanetas
• Lista de exoplanetas
• Lista dos primeiros planetas extra-solares , incluindo Kepler-47 com a maioria dos planetas circumbinários

Referências

Coordenadas : 19 ^h 41 ^m 11,5 ^s , + 46 ° 55 ′ 12 ″