Nový výskum pomáha vysvetliť, ako môžu dramatické plachty ovplyvniť obežné dráhy exoplanet.
(Obrázok: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Podľa novej štúdie je veľa mimozemských planét okolo hviezd, ako je naše slnko, mimoriadne naklonených, čo vedie k dramatickým výkyvom medzi extrémnymi zimami a letami.
NASA Kozmická loď Kepler odhalilo, že asi 30 percent hviezd podobných našim slnečným zemiam. Ako už názov napovedá, super-Zem je o niečo väčšia ako Zem, asi dvakrát až desaťkrát hmota Zeme.
Super-Zeme, ktoré sa doteraz našli, sa tiež zvyčajne nachádzajú relatívne blízko svojich hviezd. Podľa vyhlásenia o novej práci trvá dokončenie obežnej dráhy menej ako 100 dní. Oproti tomu Merkúr trvá okolo 88 dní, kým obíde slnko.
Je zvláštne, že mnohé z týchto super-Zemí sa nachádzajú takmer - ale nie celkom - v prirodzene stabilných vzťahoch známych ako orbitálne rezonancie, ktoré sa vyskytujú, keď obežné telesá majú na seba pravidelný gravitačný vplyv. Napríklad, Plutoova a Neptúnova orbitálna rezonancia vedú Pluta k tomu, aby dokončil dva kolá okolo Slnka v čase, keď Neptún trikrát obíde okolo. Naopak, veľa super-Zeme je vo dvojiciach, ktoré sú blízko, ale nie v takýchto orbitálnych rezonanciách.
Vedci teraz naznačujú, že potenciálnou odpoveďou na toto tajomstvo je, že tieto svety sú veľmi naklonené. „Ak je to pravda, znamená to, že ich ročné obdobia sú extrémne a ich počasie a podnebie bude ovplyvnené aj netriviálne,“ uviedla Space.com autorka hlavnej štúdie Sarah Millholland, astronómka Yale University v Connecticute.
Predchádzajúci výskum naznačil, že keď sa planéty blížia k orbitálnej rezonancii, gravitačné ťahy ich hviezd na tieto svety môžu viesť k prílivovým silám, ktoré môžu odvádzať energiu z ich orbitálnych pohybov, premieňajú ju na teplo a bránia týmto svetom synchronizovať ich obežné dráhy. , Podľa predchádzajúcich výskumov však také prílivové sily samy osebe nie sú dostatočne silné na to, aby zabránili orbitálnej rezonancii.
Vedci spustili počítačové simulácie, ktoré modelovali, čo sa stane, keď sa póly týchto planét naklonia vzhľadom na ich obežné dráhy. Zistili, že s vysokými axiálnymi nakloneniami sú prílivové sily „oveľa účinnejšie pri vypúšťaní orbitálnej energie do tepla na planétach,“ Millholland uviedol vo vyhlásení.
Čím väčší je axiálny sklon, tým väčšie sú rozdiely v tom, koľko slnečného žiarenia rôzne časti planéty dostávajú v priebehu svojho roka. Jeho sezónne naklonenie okolo 23,5 stupňa má za následok svoje ročné obdobia; Uránov extrémny axiálny sklon 98 stupňov opúšťa zimnú stranu planéty v úplnej tme 21 rokov a letnú stranu v rovnakom čase.
„Doteraz bolo typickým predpokladom to, že blízke exoplanety majú nulový axiálny sklon,“ povedal Millholland pre Space.com. „Naša štúdia naznačuje niečo iné.“
Fenomén, ktorý objavili vedci, môže v týchto exoplanetách viesť k mimoriadnemu množstvu tepla. Podobný účinok vedie k tomu, že Jupiterov mesiac Io "má extrémnu sopečnú aktivitu; je to." najviac geologicky aktívny orgán v slnečnej sústave, “povedal Millholland.
Vedci „nenaznačujú, že póly stáčania všetkých exoplanet sú vysoko naklonené,“ poznamenal Millholland. Avšak, ak je to významný zlomok, vysvetlilo by to, prečo toľko blízkych super-Zemí má obežné dráhy, ktoré astronómovia odhalili, povedala.
Vedci teraz analyzujú spôsoby, akými môže vyhrievanie spojené s vysokým axiálnym sklonom ovplyvniť štruktúru týchto planét, povedal Millholland. Exoplanety s vysokým axiálnym sklonom by mali mať tepelné podpisy zistiteľné budúcimi vesmírnymi misiami, ako sú James Webb Space Telescope, dodali vedci.
Vedci podrobne ich zistenia online 4. marca v časopise Nature Astronomy.
- Podivný svet: Odparujúca sa obežná dráha exoplanety | priestor
- „Lávová planéta“ veľkosti Zeme s 8,5-hodinovým rokom medzi najrýchlejšími, aké sa kedy videli
- Našiel! „Mladý Jupiter“, najmenší exoplanet, ktorý sa teší priamo z ďalekohľadu
