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giovedì 16 luglio 2020

WOLF 359 il Quinto sistema stellare più vicino ed i suoi pianeti. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornamento del 16/07/2020

WOLF 359

Introduzione:
Wolf 359 è una stella nana rossa situata nella costellazione del Leone, vicino all'eclittica .
Ad una distanza di circa 7,9 anni luce dalla Terra , ha una magnitudine apparente di +13,54 e può essere vista solo con un grande telescopio .
Wolf 359 è una delle stelle più vicine al sole ; solo il sistema Alpha Centauri (incluso Proxima Centauri), la stella di Barnard e i nani marroni Luhman 16 e WISE 0855−0714 sono noti per essere più vicini. La sua vicinanza alla Terra ha portato alla sua menzione in diverse opere di narrativa.

Coordinate
(all'epoca J2000)
Ascensione retta10h 56m 28,865s
Declinazione07° 00′ 52,77″
Lat. galattica+56,1195°
Long. galattica244,0542°

( Posizione di Wolf 359 sulla volta celeste nella costellazione del Leone ).

Scoperta1918
ClassificazioneNana rossa
Classe spettraleM6,5 Ve
Tipo di variabileStella a brillamento
UV Ceti
Distanza dal Sole7,78 anni luce
CostellazioneLeone

Scoperta ed osservazioni:
Wolf 359 venne per la prima volta all'attenzione degli astronomi a causa del tasso relativamente elevato di movimento trasversale sullo sfondo, noto come moto proprio .
Un alto tasso di movimento può indicare che una stella si trova nelle vicinanze, poiché stelle più distanti devono muoversi a velocità più elevate per ottenere la stessa velocità di spostamento angolare attraverso la sfera celeste.
Il moto proprio di Wolf 359 fu misurato per la prima volta nel 1917 dall'astronomo tedesco Max Wolf, con l'aiuto dell'astrofotografia (in foto a lato).
Nel 1919 pubblicò un catalogo di oltre mille stelle con alti moti propri , incluso questa, che sono ancora identificati dal suo nome.
Ha elencato questa stella come numero di iscrizione 359 e da allora la stella è stata definita Wolf 359 in riferimento al catalogo di Max Wolf.

Moto proprio:
Il movimento corretto di Wolf 359 sullo sfondo è 4.696 secondi d'arco all'anno e si sta allontanando dal Sole a una velocità di 19 km/s.
Quando tradotto nel sistema di coordinate galattiche , questo movimento corrisponde a una velocità spaziale di (U, V, W) = (−26, −44, −18) km/s .
La velocità spaziale di Wolf 359 implica che appartiene alla popolazione di stelle del vecchio disco. Segue un'orbita attraverso la Via Lattea che la porterà vicino a 20,5 kly (6,3 kpc) e distante 28 kly (8,6 kpc) dal Centro Galattico .
L'orbita galattica ha un'eccentricità di 0,156 e la stella può viaggiare fino a 444 anni luce (136 pc) di distanza dal piano galattico .
La stella più vicino a Wolf 359 è la nana rossa Ross 128 a 3,79  ly (1,16  pz ) di distanza, mentre a 4,1 ly si trova Lalande 21185, anch'essa nana rossa. Il Sole, a 7,8 anni luce di distanza è la sesta stella più vicina a Wolf 359, e la più vicina tra le stelle visibili a occhio nudo, brillando di magnitudine +1,7. Poco più distante, a 8,3 anni luce si trova il sistema di Alfa Centauri, e a 8,6 e 9 ly, Procione e Sirio. Quest'ultima sarebbe la più luminosa del cielo notturno anche da un ipotetico pianeta orbitante attorno a Wolf 359, mentre Procione brillerebbe di magnitudine −0,24, e sarebbe la quarta stella più luminosa, dopo Sirio, Canopo e Arturo.
Circa 13.850 anni fa, Wolf 359 era alla sua distanza minima di circa 7,35 ly (2,25 pc) dal Sole.

Dati osservativi
Magnitudine app.13,51
Magnitudine ass.16,64
Parallasse419,10 ± 2,10 mas
Moto proprioAR: −3842 mas/anno
Dec: −2725 mas/anno
Velocità radiale+13 km/s

Parallasse:
La prima misurazione della parallasse di Wolf 359 fu riportata nel 1928 dall'Osservatorio del Monte Wilson , producendo uno spostamento annuale nella posizione della stella di 0,407 ± 0,009 secondi d'arco. Da questo cambiamento di posizione e dalle dimensioni note dell'orbita terrestre, è possibile stimare la distanza dalla stella.
Era la stella di massa più bassa e più debole conosciuta fino alla scoperta di VB 10 nel 1944.
La magnitudine infrarossa della stella fu misurata nel 1957.
Nel 1969, un breve bagliore nella luminosità di Wolf 359 è stato osservato, collegandolo alla classe di stelle variabili note come stelle a flare.

( La parallasse di Wolf 359 rilevata dalla sonda New Horizons ).

Classificazione:
Wolf 359 ha una classificazione stellare di M6.5, sebbene varie fonti la elencano una classe spettrale di M5.5, M6 o M8.
La maggior parte delle stelle di tipo M sono nane rosse :
- sono chiamate rosse perché l'emissione di energia della stella raggiunge un picco nelle parti rosse e infrarosse dello spettro.

Dati fisici:
Wolf 359 ha una luminosità molto bassa, che emette circa lo 0,1% dell'energia del Sole .
Se fosse spostato nella posizione del Sole, apparirebbe dieci volte più luminoso della Luna piena.
Con una stima del 9% della massa del Sole, Wolf 359 è appena sopra il limite più basso al quale una stella può eseguire la fusione dell'idrogeno attraverso la reazione a catena protone-protone : l'8% della massa del Sole.
Gli oggetti sottostellari al di sotto di questo limite sono noti come nane brune ).
Indice di metallicità [Fe/H] +0,18 ± 0,17 dex.
Il diametro di Wolf 359 è stimato al 16% del raggio del Sole , ovvero circa 224.000 km.
Per fare un confronto, il raggio equatoriale del pianeta Giove è 149.840 km, che è il 65% di quello di Wolf 359.

Dati fisici
Diametro medio224.000 km
Raggio medio0,16 R
Massa0,09 M
Temperatura
superficiale
2.800 ± 100 K (media)
Luminosità
bolometrica
0,0014 L
Indice di colore B-V = 2,034
U-B = 1,165
Età stimata100-350 milioni di anni


Interno:
L'intera stella è sottoposta a convezione , per cui l'energia generata nel nucleo viene trasportata verso la superficie dal movimento convettivo del plasma , piuttosto che dalla trasmissione attraverso la radiazione .
Questa circolazione ridistribuisce qualsiasi accumulo di elio che viene generato attraverso la nucleosintesi stellare al centro della stella.

Questo processo consentirà alla stella di rimanere sulla sequenza principale come idrogenofusione della stella proporzionalmente più lunga di una stella come il Sole dove l'elio si accumula costantemente nel nucleo. In combinazione con un tasso inferiore di consumo di idrogeno a causa della sua bassa massa, la convezione consentirà a Wolf 359 di rimanere una stella della sequenza principale per circa otto mila miliardi di anni.

Rotazione:
La rotazione di una stella provoca uno spostamento Doppler nello spettro.
In media, ciò si traduce in un ampliamento delle linee di assorbimento nel suo spettro, con le linee che aumentano in larghezza con velocità di rotazione più elevate.
Tuttavia, solo il movimento di rotazione nella direzione dell'osservatore può essere misurato con questo mezzo, quindi i dati risultanti forniscono un limite inferiore sulla rotazione della stella.
Questa velocità di rotazione proiettata dell'equatore di Wolf 359 è inferiore a 3 km/s, che è al di sotto della soglia di rilevamento attraverso l'allargamento della linea spettrale .
Questo basso tasso di rotazione potrebbe essere stato causato dalla perdita del momento angolare attraverso un vento stellare. Tipicamente, la scala temporale per lo spin down di una stella nella classe spettrale M6 è di circa 10 miliardi di anni, perché stelle completamente convettive come questa perdono la loro rotazione più lentamente rispetto ad altre stelle.
Tuttavia, i modelli evolutivi suggeriscono che Wolf 359 è una stella relativamente giovane con un'età inferiore a un miliardo di anni.

Atmosfera stellare:
Lo strato esterno di una stella che emette luce è noto come fotosfera .
Le stime di temperatura della fotosfera di Wolf 359 variano da 2.500 K a 2.900 K, che è sufficientemente freddo da consentire la chimica dell'equilibrio.

I composti chimici risultanti sopravvivono abbastanza a lungo per essere osservati attraverso le loro linee spettrali . Numerose bande molecolari compaiono nello spettro di Wolf 359, comprese quelle di monossido di carbonio (CO), idruro di ferro (FeH), idruro di cromo (CrH), acqua (H 2 O), magnesioidruro (MgH), vanadio (II) ossido (VO), titanio (II) ossido (TiO) e possibilmente la molecola CaOH. Poiché non vi sono linee di litio nello spettro, questo elemento deve essere già stato consumato dalla fusione al centro. Ciò indica che la stella deve avere almeno 100 milioni di anni.

Oltre la fotosfera si trova una regione nebulosa e ad alta temperatura nota come corona stellare .
Nel 2001, Wolf 359 divenne la prima stella oltre al Sole ad osservare lo spettro della sua corona da un telescopio terrestre. Lo spettro mostrava linee di emissione di Fe XIII, che è ferro fortemente ionizzato che è stato privato di dodici dei suoi elettroni.
La forza di questa linea può variare per un periodo di diverse ore, il che può essere la prova del riscaldamento in microflare .

Attività:
Wolf 359 e classificato come tipo Ceti UV , una stella a brillamento, che è una stella che subisce brevi, aumenti energetici di luminosità a causa di attività magnetica nella fotosfera.
La sua denominazione a stella variabile è CN Leonis .
Wolf 359 ha una frequenza di flare relativamente elevata. Le osservazioni con il telescopio spaziale Hubble hanno rilevato 32 eventi di bagliori (flare) in un periodo di due ore, con energie di 10E27 erg (10E20 joule ) e superiori. Il campo magnetico medio sulla superficie di Wolf 359 ha una forza di circa 2,2  kG (0,22 tesla), ma questo varia in modo significativo su scale temporali di appena sei ore.
In confronto, il campo magnetico del Sole ha una media di 1 gauss (100 µT ), sebbene possa aumentare fino a 3 kG (0,3 T) nelle regioni attive delle macchie solari .
Durante l'attività di bagliore, è stato osservato che Wolf 359 emette raggi X e raggi gamma.

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Pianeti:
Una ricerca di questa stella da parte del telescopio spaziale Hubble non ha rivelato compagni stellari, ma da allora sono stati rilevati due pianeti candidati.
Non è stata rilevata alcuna emissione di infrarossi in eccesso , il che potrebbe indicare la mancanza di un disco di detriti in orbita attorno ad esso.
Le misurazioni della velocità radiale di questa stella utilizzando lo strumento dello spettrometro a infrarossi vicini (NIRSPEC) all'osservatorio di Keck II non hanno rivelato variazioni che potrebbero altrimenti indicare la presenza di una stella o nana bruna compagna in orbita.
Nel giugno 2019 due pianeti candidati sono stati segnalati in orbita attorno a Wolf 359.
Sono stati rilevati usando il metodo della velocità radiale dalle osservazioni con HARPS in Cile e HIRES alle Hawaii.
 Il sistema planetario Wolf 359 
Compagno
(in ordine di stella)
MassaSemiasse maggiore
AU )
Periodo orbitale
giorni )
EccentricitàIncl.Raggio
c3,8+2,0
−1,6
 
0,018 ± 0,0022,68687+0.00039
−0.00031
0.15+0,20
−0,15
--
b43,929,5
-23,9
 
1.845+0.289
−0.258
2.938 ± 4360.04+0,27
−0,04
--
Luminosità (visiva, L V )0,00002  
Limite interno della zona abitabile0,024   UA
Limite esterno della zona abitabile0,052   UA
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A cura di Andreotti Roberto.


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