55 Cancri e: Super-Hot Super-Earth

Super-Earth 55 Cancer e

Super-Earth 55 Cancri kretsar framför sin förälder i denna konstnärs illustration. (Bildkredit: ESA / Hubble, M. Kornmesser)





55 Cancri e är en superjord-ungefär dubbelt vår planets storlek-som zoomar runt sin stjärna på 18 dagar. Den har en yttemperatur på nästan 4 900 grader Fahrenheit (2 700 grader Celsius). Ett tag kallades den 'diamantplaneten' eftersom forskare föreslog att den var sammansatt av diamanter och grafit. Även om den teorin inte är lika populär idag, förblir planeten fortfarande ett intressant studieobjekt på grund av dess höga densitet och dess mycket nära närhet till sin moderstjärna. Flera uppföljningsstudier har gett mer insikter om dess super heta yta, liksom dess atmosfär.

Upptäckt och tidiga observationer

Astronomer upptäckte planeten 2004 efter att ha tittat på spektrumet av sin föräldrastjärna, 55 Cancri A, en av två stjärnor i ett binärt system cirka 40 ljusår från jorden i stjärnbilden Cancer. Det finns minst fyra andra planeter i samma system, mest upptäckta före 55 Cancri e. Teamet (ledd av University of Texas i Austin's Barbara McArthur) upptäckte subtila bogserbåtar på föräldrastjärnan som kan förklaras av närvaron av ännu en planet. Medan planetens existens utmanades av ett andra forskargrupp 2005, bekräftade ett separat team 2006 det.

Astronomer trodde initialt att 55 Cancri e (förkortat 55 Cnc e) hade en omloppsperiod på 2,8 dagar, men mätningar 2011 visade att planeten är mycket närmare sin föräldrastjärna. Observationer med Canadas MEST (Microvariability & Oscillations of STars) rymdteleskop visade en orbitalperiod på mindre än 18 timmar. Forskare uppskattade att yttemperaturen på 55 Cancri e kunde vara så hög som 4 892 F (2 700 C).



Uppföljningsobservationer med Spitzer rymdteleskop 2012 visade att 55 Cancri e är mycket konstigare än förväntat. Medan ursprungliga uppskattningar sa att planeten var tät och stenig, föreslog Spitzer att planeten innehåller en hälsosam andel ljuselement och föreningar (som vatten). Men planetens höga yttemperaturer bidrar till a 'superkritiskt' flytande tillstånd , sa forskarna, vilket betyder att gaserna är i ett vätskeliknande tillstånd.

'Diamond planet' och tappar gnistan

En modell av planetens inre 2012 föreslog att 55 Cancri e består av kol (främst som diamanter och grafit), samt järn, kiselkarbid och eventuella silikater. Ledande forskare Nikku Madhusudhan vid Yale University sa att deras modell skilde sig från tidigare eftersom de till skillnad från tidigare lag inte baserade sina antaganden på jordens kemiska sammansättning.

Men denna idé utmanades 2013 av University of Arizona astronomi doktorand Johanna Teske. I ett uttalande då sa hon att föräldrastjärnan till 55 Cancri e både är svalare än solen och har fler metaller. Hon sa också att 2012 års studie inte korrekt analyserade den enda syrelinjen i stjärnans spektrum, vilket ledde till möjliga fel. Hennes forskning fann istället att värdstjärnan på 55 Cancri e har 25 procent mer syre än kol.



'I teorin kan 55 Cancri fortfarande ha ett högt kol-syre-förhållande och vara en diamantplanet, men värdstjärnan har inte ett så högt förhållande', säger Teske i uttalandet. 'Så när det gäller de två byggstenarna med information som används för det första' diamant-planet'-förslaget-exoplanets mätningar och stjärnans mätningar- mått på stjärnan verifiera det inte längre. '

Pågående studier av planeten försöker ta reda på mer om dess konstiga natur. Forskare observerade planeten med hjälp av rymdteleskopet Hubble och rymdteleskopet Spitzer, med resultat publicerade mellan 2013 och 2016. Några av teorierna om dess yta inkluderar vulkaner eller rinnande lava , vilket skulle hjälpa till att förklara de stora temperatursvängningarna mellan dag och natt. Samtidigt antyder analys av dess atmosfär att planetens hölje mestadels består av väte och helium-mer gasjättliknande än jorden som. [Video: Super-Earth Exoplanets atmosfär som karakteriserades för första gången]

Ytterligare resurser



NASA: Jorden och Superjorden

Sci-News: Astronomer skapar termisk karta över Super-Earth 55 Cancri e