Tisková zpráva
Kamenná exoplaneta – přesvědčivý důkaz
Podařilo se stanovit hmotnost a hustotu nejmenší exoplanety
16. září 2009
Nejdelší série měření dosud provedená zařízením HARPS pomohla přesněji stanovit vlastnosti nejmenší známé exoplanety s nejkratší periodou oběhu. Planeta nese označení CoRoT-7b a její hmotnost je ve srovnání se Zemí asi pětinásobná. Při známém poloměru planety, který je menší než dvojnásobek poloměru Země, musí být hustota planety CoRoT-7b srovnatelná se Zemí, tzn. že můžeme očekávat kamenné těleso. Rozsáhlé množství pořízených dat také odhalilo dalšího člena v tomto vzdáleném hvězdném systému.
„Jedná se o vědecké poznání na hranici soudobých možností,“ říká Didier Queloz, vedoucí výzkumného týmu. „Udělali jsme vše, co bylo v našich silách, abychom zjistili, jak objekt nalezený družicí CoRoT vypadá, a objevili jsme jedinečný hvězdný systém.“
V únoru 2009 byl oznámen objev malé exoplanety, kterou nalezl satelit CoRoT [1]. Planeta obíhá kolem nenápadné hvězdy s označením TYC 4799-1733-1. Objev byl ohlášen rok po první identifikaci objektu, až po pečlivých pozorováních mnoha pozemními dalekohledy, včetně několika teleskopů ESO. Mateřská hvězda, známá také jako CoRoT-7, se nachází ve vzdálenosti 500 světelných let od nás směrem do souhvězdí Jednorožce (Monoceros), je o něco chladnější než naše Slunce a předpokládá se, že je také mladší. Její věk se odhaduje na 1,5 miliardy let.
Každých 20,4 hodiny zastíní planeta na více než hodinu část světla přicházejícího z hvězdy, což způsobí pokles jasnosti o jednu třítisícinu [2]. Vzdálenost planety CoRoT-7b od mateřské hvězdy je pouhých 2,5 miliónu kilometrů, což je 23krát blíže, než se nachází Merkur od Slunce. Zato poloměr planety je přibližně o 80 % větší než poloměr Země.
Z první série pozorování však nebylo možné stanovit hmotnost planety. K tomu je potřeba provést velice přesná měření rychlosti „houpavého“ pohybu centrální hvězdy, způsobeného gravitačním působením malé planety při jejím pravidelném oběhu. Zásadním problémem při takovém pozorování, zvláště u hvězdy CoRoT-7, je její vlastní aktivita spojená s přítomností hvězdných skvrn (obdoba slunečních skvrn, tj. chladnějších míst na povrchu Slunce). Hlavní zaznamenaný signál je totiž spojen s rotací hvězdy, která vykoná jednu otočku za 23 dní.
Aby astronomové získali jednoznačnou odpověď na své otázky, vyžádali si služeb nejlepšího lovce exoplanet na světě, spektrografu HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) na 3,6 metrovém dalekohledu ESO v La Silla.
„Přestože je HARPS nepřekonatelným hledačem malých exoplanet, při náročném průzkumu CoRoT-7b bylo zapotřebí získat 70 hodin pozorovacího času,“ říká spoluautor François Bouchy.
HARPS umožnil astronomům rozlišit v naměřených datech signál o periodě 20,4 hodiny a z jeho intenzity odvodit hmotnost planety. Pětinásobek hmotnosti Země řadí CoRoT-7b mezi nejmenší nalezené exoplanety.
„Jelikož rovina oběhu planety je položena tak, že z našeho pohledu dochází k jejím přechodům přes disk hvězdy – jedná se o takzvanou tranzitující exoplanetu – můžeme přímo měřit (a ne jen odhadovat) její hmotnost, která je mimochodem nejmenší, jaká byla dosud u exoplanety přesně změřena,“ říká členka výzkumného týmu Claire Moutou [3]," . „Pokud navíc známe poloměr planety, můžeme stanovit její hustotu a získat tak jasnější představu o vnitřní struktuře tělesa.“
S hmotností, která je mnohem blíže té zemské než například hmotnost Neptunu, který je 17krát hmotnější než Země, patří CoRoT-7b do skupiny exoplanet označovaných jako 'super-Země'. Takových těles bylo dosud identifikováno jen několik. Poprvé v případě CoRoT-7b však byla u takto malé exoplanety přímo určena hustota, která je navíc blízká střední hustotě Země. To naznačuje, že by se podobně jako v případě Země mohlo jednat o kamenné těleso.
„Objevení a výzkum CoRoT-7b je ukázkou možností současných astronomických měření. Přesná světelná křivka získaná družicí CoRoT umožnila zjištění průměru planety, HARPS poskytl údaje pro určení její hmotnosti. Obě tyto části bylo potřeba k objevení a potvrzení existence kamenné exoplanety s hustotou blízkou Zemi,“ říká Artie Hatzes.
Jako exoplaneta obíhající dosud nejblíže své mateřské hvězdě má CoRoT-7b ještě další zvláštnost. Je nejrychlejší známou planetou. Obíhá kolem své hvězdy rychlostí vyšší než 750 000 km/h, pohybuje se tedy 7krát rychleji než Země kolem Slunce. „CoRoT-7b je ve skutečnosti tak blízko své hvězdy, že tento svět připomíná spíše Danteho Peklo než Zemi. S povrchovou teplotou kolem 2000 °C na straně přivrácené k hvězdě může být její povrch, podle teoretických modelů, pokryt oceánem lávy. S takto extrémními podmínkami tato planeta rozhodně není vhodným místem k vývoji života,“ říká Queloz.
Dalším výstupem precizních měření spektrografu HARPS je nový objev. Kolem hvězdy CoRoT-7 obíhá v o něco větší vzdálenosti další exoplaneta označená jako CoRoT-7c. Hvězdu oběhne za 3 dny a 17 hodin a její hmotnost je odhadována na devítinásobek Země. Jedná se tedy o další 'super-Zemi' v systému. Na rozdíl od planety CoRoT-7b však tato její větší sestra nepřechází při pohledu ze Země přes disk hvězdy, a není tedy možné určit její průměr a hustotu.
Po těchto zjištěních se systém CoRoT-7 stal první známou soustavou se dvěma krátkoperiodickými planetami typu 'super-Země', kde jedno z těles přechází přes disk mateřské hvězdy.
Poznámky
[1]Družice CoRoT byla vypuštěna a je provozována ve spolupráci Francie, ESA, Rakouska, Belgie, Brazílie, Německa a Španělska.
[2]Stejný efekt můžeme pozorovat v naší Sluneční soustavě, když Merkur nebo Venuše přechází přes sluneční disk (jako například Venuše 8. června 2004 – ESO PR03/04). V minulosti byly tyto úkazy používány ke stanovení vzdálenosti Slunce-Země, což přineslo velmi důležité informace pro astrofyziku a nebeskou mechaniku.
[3]Exoplaneta Gliese 581e byla taktéž nalezena spektrografem HARPS a její hmotnost je odhadována minimálně na dvojnásobek Země (ESO 15/09), přesná geometrie dráhy ale není známa, čili stanovení hmotnosti dosud není možné. V případě CoRoT-7b lze díky tranzitům geometrii oběhu přesně zjistit a tedy určit hmotnost tělesa.
Další informace
Výzkum je prezentován v článku zveřejněném ve speciálním čísle časopicu Astronomy and Astrophysics, vol. 506-1, 22. října 2009: "The CoRoT-7 planetary system: two orbiting Super-Earths", by D. Queloz et al.
Složení týmu
D. Queloz, R. Alonso, C. Lovis, M. Mayor, F. Pepe, D. Segransan, and S. Udry (Observatoire de Genève, Switzerland), F. Bouchy, F. and G. Hébrard, G. (IAP, Paris, France), C. Moutou, M. Barbieri, P. Barge, M. Deleuil, L. Jorda, and A. Llebaria (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, France), A. Hatzes, D. Gandolfi, E. Guenther, M. Hartmann, and G. Wuchterl (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany), M. Auvergne, A. Baglin, D. Rouan, and J. Schneider (LESIA, CNRS, Observatoire de Paris, France), W. Benz (University of Bern, Switzerland), P. Bordé, A. Léger, and M. Ollivier (IAS, UMR 8617 CNRS, Université Paris-Sud, France), H. Deeg (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain), R. Dvorak (University of Vienna, Austria), A. Erikson and H. Rauer (DLR, Berlin, Germany), S. Ferraz Mello (IAG-Universidade de Sao Paulo, Brazil), M. Fridlund (European Space Agency, ESTEC, The Netherlands), M. Gillon and P. Magain (Université de Liège, Belgium), T. Guillot (Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS UMR 6202, Nice France), H. Lammer (Austrian Academy of Sciences), T. Mazeh (Tel Aviv University, Israel), and M. Pätzold (Köln University, Germany).
Kontakty
Didier Queloz
Geneva Observatory
Geneva, Switzerland
Tel.: +41 22 379 2477
Email: didier.queloz@unige.ch
François Bouchy
IAP, Paris
Paris, France
Tel.: 33 4 92 70 64 94
Email: bouchy@iap.fr
Claire Moutou
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Tel.: +33 4 91 05 59 66
Email: Claire.Moutou@oamp.fr
Artie Hatzes
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
Tautenburg, Germany
Tel.: +49 36 42 78 63 55
Mobil: +49 (0)163 69 13 863
Email: artie@tls-tautenburg.de
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network
a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
O zprávě
Tiskové zpráva č.: | eso0933cs |
Legacy ID: | PR 33/09 |
Jméno: | CoRoT-7 |
Typ: | Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System |
Facility: | ESO 3.6-metre telescope |
Instruments: | HARPS |
Science data: | 2009A&A...506..303Q |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.