Kepler-186f - Kepler-186f

Kepler-186f

Comparação do tamanho do Kepler-186f (impressão do artista) com a Terra e suas zonas habitáveis projetadas .
Descoberta
Descoberto por	Elisa Quintana
Site de descoberta	Observatório espacial Kepler
Data de descoberta	17 de abril de 2014
Método de detecção	Transito
Características orbitais
Semi-eixo maior	0,432 ± 0,01 AU
Excentricidade	0,04
Período orbital	129,9444 ± 0,0012 d 0,355772 y
Inclinação	89,9
Estrela	Kepler-186
Características físicas
Raio médio	1,17 ± 0,08 R ⊕
Massa	1,4 M ⊕
Temperatura	T eq : 188 K (−85 ° C; −121 ° F)

Kepler-186F (também conhecida pelo seu objecto Kepler de interesse designação KOI-571,05 ) é um exoplaneta orbitando a vermelho anão Kepler-186 , cerca de 500 anos-luz (178,5 parsecs , ou quase5,0 × 10 ¹⁵ km ) da Terra . É o primeiro planeta com raio semelhante ao da Terra a ser descoberto na zona habitável de outra estrela. O telescópio espacial Kepler da NASA o detectou usando o método de trânsito , junto com quatro planetas adicionais orbitando muito mais perto da estrela (todos modestamente maiores que a Terra).

A análise de três anos de dados foi necessária para encontrar seu sinal. Os resultados foram apresentados inicialmente em uma conferência em 19 de março de 2014 e alguns detalhes foram divulgados na mídia na época. O anúncio público foi em 17 de abril de 2014, seguido da publicação na Science .

Características físicas

Massa, raio e temperatura

A única propriedade física diretamente derivável daquela da estrela central, que resulta da quantidade de ocultação da luz estelar durante um trânsito. Essa proporção foi medida em 0,021, dando um raio planetário de 1,11 ± 0,14 vezes o da Terra . O planeta é cerca de 11% maior em raio que a Terra (entre 4,5% menor e 26,5% maior), dando um volume cerca de 1,37 vezes o da Terra (entre 0,87 e 2,03 vezes maior).

Uma gama muito ampla de massas possíveis pode ser calculada combinando o raio com as densidades derivadas dos possíveis tipos de matéria a partir dos quais os planetas podem ser feitos. Por exemplo, poderia ser um planeta terrestre rochoso ou um planeta oceânico de densidade mais baixa com uma atmosfera densa. Uma atmosfera massiva de hidrogênio / hélio (H / He) é considerada improvável em um planeta com um raio abaixo de 1,5 R _⊕ . Planetas com um raio de mais de 1,5 vezes o da Terra tendem a acumular atmosferas espessas, o que os torna menos susceptíveis de serem habitáveis. As anãs vermelhas emitem um fluxo ultravioleta extremo (XUV) muito mais forte quando jovens do que mais tarde na vida. A atmosfera primordial do planeta teria sido submetida a elevada fotoevaporação durante esse período, o que provavelmente teria removido em grande parte qualquer envelope rico em H / He por meio da perda de massa hidrodinâmica .

As estimativas de massa variam de 0,32 M _⊕ para uma composição pura de água / gelo a 3,77 M _⊕ se for feito inteiramente de ferro (ambos os extremos implausíveis). Para um corpo com raio de 1,11 R _⊕ , uma composição semelhante à da Terra (ou seja, 1/3 de ferro, 2/3 de rocha de silicato ) resulta em uma massa de 1,44 M _⊕ , levando em consideração a maior densidade devido à maior pressão média em comparação com a Terra.

A temperatura de equilíbrio estimada para Kepler-186f, que é a temperatura da superfície sem atmosfera, é considerada em torno de 188 K (−85 ° C; −121 ° F), um pouco mais fria do que a temperatura de equilíbrio de Marte .

Estrela hospedeira

O planeta orbita Kepler-186 , uma estrela do tipo M que tem um total de cinco planetas conhecidos. A estrela tem massa de 0,54 M _☉ e raio de 0,52 R _☉ . Tem uma temperatura de 3755 K e tem cerca de 4 bilhões de anos, cerca de 600 milhões de anos mais jovem que o Sol , que tem 4,6 bilhões de anos e uma temperatura de 5778 K.

A magnitude aparente da estrela , ou quão brilhante ela parece da perspectiva da Terra, é 14,62. É muito escuro para ser visto a olho nu, que só pode ver objetos com uma magnitude de pelo menos 6,5-7 ou inferior.

Órbita

O Kepler-186f orbita sua estrela com cerca de 5% da luminosidade do Sol, com um período orbital de 129,9 dias e um raio orbital de cerca de 0,40 vezes o da Terra (em comparação com 0,39 UA de Mercúrio ). A zona habitável para este sistema é estimada de forma conservadora para se estender por distâncias recebendo de 88% a 25% da iluminação da Terra (de 0,23 a 0,46 UA). Kepler-186f recebe cerca de 32%, colocando-o dentro da zona conservadora, mas perto da borda externa, semelhante à posição de Marte em nosso sistema planetário.

Habitabilidade

O conceito do artista de um rochoso Terra -sized exoplaneta na zona habitável de sua estrela-mãe, possivelmente, compatível com os dados conhecidos de Kepler-186F (NASA / SETI / JPL).

A localização do Kepler-186f dentro da zona habitável não garante que seja habitável; isso também depende de suas características atmosféricas, que são desconhecidas. No entanto, Kepler-186f está muito distante para sua atmosfera ser analisada por telescópios existentes (por exemplo, NESSI ) ou instrumentos de próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb . Um modelo simples de clima - em que o estoque de voláteis do planeta é restrito a nitrogênio, dióxido de carbono e água, e as nuvens não são contabilizadas - sugere que a temperatura da superfície do planeta estaria acima de 273 K (0 ° C; 32 ° F) se pelo menos 0,5 a 5 bar de CO ₂ está presente em sua atmosfera, para pressões parciais de N ₂ assumidas variando de 10 bar a zero, respectivamente.

A estrela hospeda quatro outros planetas descobertos até agora, embora Kepler-186 b, c, d e e (em ordem de raio orbital crescente), estando muito perto de sua estrela, sejam considerados muito quentes para ter água líquida. Os quatro planetas mais internos estão provavelmente bloqueados por maré, mas o Kepler-186f está em uma órbita mais alta, onde os efeitos de maré da estrela são muito mais fracos, então o tempo poderia ter sido insuficiente para que seu giro diminuísse significativamente. Por causa da evolução muito lenta das anãs vermelhas, a idade do sistema Kepler-186 foi pouco limitada, embora provavelmente seja superior a alguns bilhões de anos. Resultados recentes colocaram a idade em cerca de 4 bilhões de anos. A chance de estar bloqueado por maré é de aproximadamente 50%. Visto que está mais perto de sua estrela do que a Terra está do Sol, provavelmente irá girar muito mais lentamente do que a Terra; seu dia pode durar semanas ou meses (consulte Efeitos das marés na taxa de rotação, inclinação axial e órbita ).

A inclinação axial (obliquidade) do Kepler-186f é provavelmente muito pequena, caso em que não haveria estações induzidas por inclinação como a da Terra. Sua órbita é provavelmente próxima da circular, então também não haverá mudanças sazonais induzidas por excentricidade, como as de Marte . No entanto, a inclinação axial pode ser maior (cerca de 23 graus) se outro planeta sem trânsito não detectado orbitar entre ele e o Kepler-186e; simulações de formação planetária mostraram que é provável a presença de pelo menos um planeta adicional nesta região. Se tal planeta existe, não pode ser muito mais massivo do que a Terra, pois causaria instabilidades orbitais.

Um ensaio de revisão em 2015 concluiu que Kepler-186f, junto com os exoplanetas Kepler-442b e Kepler-62f , eram provavelmente os melhores candidatos para serem planetas potencialmente habitáveis.

Em junho de 2018, estudos sugerem que o Kepler-186f pode ter estações e um clima semelhantes aos da Terra.

Estudos de acompanhamento

"Cartaz de viagem" do Programa de Exploração de Exoplanetas da NASA para Kepler-186f

Alvo da investigação SETI

Como parte do Instituto SETI 's busca de inteligência extraterrestre , o Allen Telescope Array tinha escutado para as emissões de rádio do sistema Kepler-186 por cerca de um mês, de 17 de Abril de 2014. Não há sinais atribuíveis a tecnologia extraterrestre foram encontrados nesse intervalo; entretanto, para serem detectáveis, tais transmissões, se irradiadas em todas as direções igualmente e, portanto, não preferencialmente em direção à Terra, precisariam ser pelo menos 10 vezes mais fortes do que as do Observatório de Arecibo . Outra pesquisa, realizada no projeto de crowdsourcing SETI-Live , relata sinais inconclusivos, mas de aparência otimista, no ruído de rádio das observações do Allen Array. A pesquisa SETI @ Home mais conhecida não cobre nenhum objeto no campo de visão do Kepler. Outra pesquisa de acompanhamento usando o Telescópio Green Bank não revisou o Kepler 186f. Dada a distância interestelar de 490 anos-luz (151 pc), os sinais teriam deixado o planeta há muitos anos.

Tecnologia do futuro

A quase 582 anos-luz (178,5 pc) de distância, o Kepler-186f está muito longe e sua estrela muito fraca para os telescópios atuais ou a próxima geração de telescópios planejados para determinar sua massa ou se tem uma atmosfera. No entanto, a descoberta do Kepler-186f demonstra conclusivamente que existem outros planetas do tamanho da Terra em zonas habitáveis. A espaçonave Kepler focada em uma única pequena região do céu, mas telescópios espaciais caçadores de planetas de próxima geração, como TESS e CHEOPS , irão examinar estrelas próximas em todo o céu. Estrelas próximas com planetas podem então ser estudadas pelo próximo Telescópio Espacial James Webb e futuros grandes telescópios terrestres para analisar atmosferas, determinar massas e inferir composições. Além disso, o Square Kilometer Array melhoraria significativamente as observações de rádio no Observatório de Arecibo e no Green Bank Telescope .

Nomes anteriores

Conforme a campanha observacional do telescópio Kepler prosseguia, um sistema inicialmente identificado foi inserido no Catálogo de Entrada Kepler (KIC), e então progrediu como um candidato a host de planetas a um Objeto de Interesse Kepler (KOI). Assim, o Kepler 186 começou como KIC 8120608 e depois foi identificado como KOI 571 . Kepler 186f foi mencionado quando conhecido como KOI-571-05 ou KOI-571.05 ou usando nomenclaturas semelhantes em 2013 em várias discussões e publicações antes de sua confirmação completa.

Comparação

O planeta mais próximo do tamanho da Terra em uma zona habitável anteriormente conhecida era o Kepler-62f com 1,4 raios terrestres. Kepler-186f orbita uma estrela anã M, enquanto Kepler-62f orbita uma estrela tipo K. Um estudo da evolução atmosférica em planetas do tamanho da Terra em zonas habitáveis ​​de G-Stars (uma classe que contém o Sol, mas não o Kepler-186) sugeriu que 0,8-1,15 R _⊕ é a faixa de tamanho para planetas pequenos o suficiente para perder seu acréscimo inicial envelope de hidrogênio, mas grande o suficiente para reter uma atmosfera secundária com saída de gás, como a da Terra.

Exoplanetas notáveis - Telescópio espacial Kepler
Pequenos exoplanetas confirmados em zonas habitáveis . ( Kepler-62e , Kepler-62f , Kepler-186f, Kepler-296e , Kepler-296f , Kepler-438b , Kepler-440b , Kepler-442b ) (Kepler Space Telescope; 6 de janeiro de 2015).

Na cultura popular

• Junto com outros cinco exoplanetas, Kepler-186F foi incluído no Civilization: Além da Terra ' s exoplaneta DLC como um mapa jogável.
• A banda de rock holandesa The Hubschrauber (Wikipedia holandês traduzido pelo google) batizou seu álbum de 2017 de Kepler-186f em homenagem a este exoplaneta.
• Kepler-186f é a localização de uma futura colônia terrestre no conto "Estrelas", de Drew Haden Taylor.
• De acordo com o Índice de Plantas Carnívoras, a planta alienígena Audrey II vem do Kepler 18-6F.

Veja também

• Habitabilidade de sistemas de anãs vermelhas
• Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis
• Listas de objetos astronômicos

Notas

Referências

links externos

• NASA - Visão geral da missão .
• NASA - Descobertas Kepler - Tabela Resumida .
• NASA - Kepler-186f no arquivo de exoplanetas da NASA .
• NASA - Kepler-186f no Exoplanet Data Explorer .
• NASA - Kepler-186f na The Extrasolar Planets Encyclopaedia .
• Catálogo de exolanetas habitáveis na UPR-Arecibo .
• NASA - Kepler 186f - Instituto SETI - Um Planeta na Zona Habitável (vídeo) 2014.
• NASA - Kit de imprensa da NASA .

}}

Coordenadas : 19 ^h 54 ^m 36,651 ^s , + 43 ° 57 ′ 18,06 ″