55 Рака e

55 Рака e
Экзопланета
55 Рака e в представлении художника
Родительская звезда
Звезда	55 Рака
Созвездие	Рак
Прямое восхождение (α)	08ч 52м 35,8с
Склонение (δ)	+28° 19′ 51″
Видимая звёздная величина (mV)	5,95
Расстояние	40,3 ± 0,4 св. года (12,3 ± 0,1 пк)
Спектральный класс	G8V
Масса (m)	0,95 M☉
Радиус (r)	0,943 R☉
Температура (T)	5196 K
Металличность ([Fe/H])	0,29
Возраст	8,6 ± 1 млрд. лет
Элементы орбиты
Большая полуось (a)	0,01560 ± 0,00011 а. е.
Эксцентриситет (e)	0,17 ± 0,04
Орбитальный период (P)	0,7365449 (± 0,000005) д.
Наклонение (i)	83,6 ± 0,6 °[1]
Аргумент перицентра (ω)	2 ± 46 °[2]
Физические характеристики
Масса (m)	7,74 ± 0,37 M🜨[3]
Минимальная масса (m sin i)	9,3751 ± 0,44 492 M⊕
Радиус(r)	2,00 ± 0,14 R⊕
Ускорение св. падения (g)	2,273 м/с²
Температура (T)	2000 K
Информация об открытии
Дата открытия	30 августа 2004 года
Первооткрыватель(и)	McArthur et al.
Метод обнаружения	Доплеровская спектроскопия
Статус открытия	Опубликовано
Медиафайлы на Викискладе
Информация в Викиданных ?

55 Рака e, или Янссен^[4], — экзопланета (суперземля), расположенная в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака A в двойной системе 55 Рака (HD 75732). Она была открыта в 2004 году американскими астрофизиками методом доплеровской спектроскопии, а в 2011 году с помощью канадского орбитального телескопа MOST были обнаружены транзиты планеты 55 Рака e по диску звезды. Период обращения вокруг звезды равен 17 часам и 41 минуте^[5][6], большая полуось орбиты 0,0156 а.е., эксцентриситет орбиты ~0,06^[7]. Масса планеты, полученная с помощью измерения лучевых скоростей родительской звезды, оказалась равна 8,63 ± 0,35 массам Земли.

Атмосферу суперземли часто исследовали, результаты различались. В феврале 2016 года было объявлено, что космический телескоп «Хаббл» обнаружил водород и гелий^[8]. В дальнейшем это не подтвердилось. Выдвигались гипотезы о том, что атмосфера состоит из более тяжёлых молекул^[9], возможно испарённой породы^[10]. В мае 2024 года наблюдения на телескопе «Джеймс Уэбб» исключили этот сценарий, предоставляя свидетельства существования атмосферы, богатой углекислым или угарным газом^[11].

В июле 2014 года Международный астрономический союз начал процесс присвоения собственных имён экзопланетам и их родительским звёздам^[12]. Процесс включал публичное номинирование и голосование за новые имена^[12]. В декабре 2015 года МАС объявила, что победителем стало имя Янссен для 55 Рака e^[13]. Имя победителя было представлено Королевской ассоциацией метеорологии и астрономии Нидерландов. Оно увековечивает память очкового мастера и изобретателя телескопа Захария Янссена^[13].

Как и большинство экзопланет, обнаруженных до космического телескопа «Кеплер», 55 Рака e была обнаружена путём изменений лучевой скорости звезды. Это было достигнуто путём проведения чувствительных измерений доплеровского изменения спектра 55 Рака A. К моменту открытия планеты были известны три другие планеты, вращающиеся вокруг звезды. После учёта этих планет оставался сигнал около 2,8 дней, что можно объяснить планетой с массой не менее 8 масс Земли на очень близкой орбите^[14]. Те же измерения были использованы для подтверждения существования неопределённой планеты 55 Рака c. 55 Рака e была одной из первых экзопланет с массой, сопоставимой с массой Нептуна, которая была обнаружена. Она была объявлена одновременно с очередным горячим нептуном Глизе 436 b, вращающимся вокруг красного карлика Глизе 436.

27 апреля 2011 года было объявлено о транзите планеты, основанной на двухнедельном почти непрерывном фотометрическом мониторинге с помощью космического телескопа MOST^[15]. Транзиты происходят с периодом (0,74 дня) и фазой, которые были предсказаны Доусоном и Фабрики^[15]. Это один из немногих планетарных транзитов, которые подтверждены вокруг известной звезды, и позволил исследовать состав планеты^[15].

В ноябре 2017 года небольшой космический телескоп ASTERIA (Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics) класса CubeSat, выведенный на околоземную орбиту с Международной космической станции, зарегистрировал транзит планеты 55 Рака e, затемнившей свет материнской звезды на 0,04 %^[16][17][18].

Метод лучевых скоростей, используемый для обнаружения 55 Рака e, даёт минимальную массу в 7,8 масс Земли^[19], или 48 % от массы Нептуна. Транзит показывает, что наклон составляет около 83,4 ± 1,7°, поэтому реальная масса близка к минимуму.

Весьма вероятно, что планета находится в приливном захвате, что означает постоянную дневную сторону и постоянную ночную сторону^[19].

Более подробные исследования планеты были проведены при наблюдении её транзита (прохождения по диску звезды). Наблюдения с помощью канадского микроспутника MOST позволили учёным установить, что во время прохода планеты мимо звезды светимость последней снижается на 0,02 %. Этих данных было достаточно, чтобы вычислить диаметр планеты, который составил около 2,00 ± 0,14 диаметров Земли^[20].

Данные же, полученные при транзите инфракрасным космическим телескопом «Спитцер», дают радиус суперземли — 2,193 ± 0,14 земного, что совпадает с данными, полученными от MOST^[21].

В 2014 году астрономам 2,5-метрового Северного оптического телескопа, расположенного на испанском острове Пальма, удалось зафиксировать прохождение сверхземли 55 Рака e перед звездой 55 Рака A, затемнившей её на 0,05 % почти на два часа^[22].

По объединённым данным, полученным космическими телескопами MOST и «Спитцер», радиус планеты составляет 2,17 ± 0,10 радиуса Земли^[23]. Уточнённая масса планеты равна 8,37 ± 0,38 массы Земли, что приводит к средней плотности, меньшей, чем у Земли — 4,5 г/см³^[24].

Первоначально считалось, что такие радиус и масса говорят либо о том, что на планете есть мощная водородно-гелиевая атмосфера, либо присутствует оболочка из воды^[25].

Дальнейшие исследования показали, что планета всегда одной стороной обращена к своей материнской звезде, в то время как другая сторона всегда находится в тени. Обращённая к звезде сторона планеты нагрета до 2700 K, представляя собой сплошной океан лавы, на ночной стороне температура составляет 1380 K^[26][27]. Анализ данных инфракрасного телескопа «Спитцер» показал, что на тепловой карте 55 Рака e нет особенно ярких пятен, а значит, её поверхность не расплавлена и на ней нет лавовых озёр, но есть мощная атмосфера. Тёмная сторона 55 Рака e оказалась всего на 900° холоднее освещённой стороны^[28][29].

В исследованиях 2012 года^[24] было сделано предположение, что 55 Рака e в своём составе содержит большую долю углерода, который в её недрах образует толстые слои из разных модификаций, например, графита и алмаза^[30]. При этом воды в составе планеты слишком мало. Впрочем, в работе 2013 года^[31][32] даются более скромные оценки содержания углерода в составе планеты.

Большие перепады температуры поверхности на 55 Рака e приписаны возможной вулканической активности, высвобождающей большие облака пыли, которые покрывают планету и блокируют тепловые выбросы^[33][34].

• Астрономы обнаружили самую плотную экзопланету Архивная копия от 8 января 2014 на Wayback Machine