Ak postavíte veľkú čiernu horninu vonku na slnko na niekoľko hodín a potom sa jej dotknete, očakávate, že najteplejší časť skaly bude tá, ktorá smerovala k Slnku, však? Pokiaľ ide o exoplanety, vaše očakávania sa napĺňajú. Nová analýza dobre preštudovaného exoplanetárneho systému odhalila, že jedna z planét - ktorá nie je veľká čierna hornina, ale guľa plynu podobná Jupiteru - má najteplejšiu časť oproti svojej hviezde.
Systém Upsilon Andromedae, ktorý leží 44 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Andromeda, je veľmi študovaným systémom planét, ktoré obiehajú okolo hviezdy o niečo masívnejší a o niečo teplejší ako naše Slnko.
Najbližšia planéta k hviezde, vznešená Andromeda b, bola prvým exoplanetom, ktorého teplota bola zachytená pomocou Spitzerovho vesmírneho teleskopu. Ako sme uviedli v roku 2006, predpokladalo sa, že upsilon Andromeda b je na hviezdu pevne uzamknutý a ukazuje, že príslušné teplotné zmeny sa pohybovali okolo hostiteľskej hviezdy. To znamená, že keď z nášho pohľadu za hviezdou stála, tvár bola teplejšia ako z našej perspektívy pred hviezdou. Je to dosť jednoduché, však? Tieto pôvodné výsledky boli uverejnené v novinách v roku 2007 veda 27. októbra 2006 je k dispozícii tu.
Ako sa ukazuje, tento scenár zmeny teploty nie je tento prípad. Profesor fyziky a astronómie UCLA Brad Hansen, ktorý je spoluautorom dokumentu z roku 2006 a aktualizovaných výsledkov, vysvetľuje: „Pôvodná správa bola založená na niekoľkých hodinách údajov získaných na začiatku misie, aby sa zistilo, či je takáto meranie bolo dokonca možné (je blízko limitu očakávanej výkonnosti nástroja). Keďže pozorovania naznačujú, že bolo možné zistiť, dostali sme väčšie množstvo času na to, aby sme to urobili podrobnejšie. “
Pozorovania upsilon Andromedae b boli opäť vzaté so Spitzerom vo februári 2009. Akonáhle mohli astronómovia študovať planétu viac, objavili niečo čudné - aké teplo bolo planéty, keď z našej perspektívy prešla pred hviezdu omnoho teplejšie, ako keď to prešlo, práve opak toho, čo by človek očakával, a opak výsledkov, ktoré pôvodne publikovali. Tu je odkaz na animáciu, ktorá pomáha vysvetliť tento zvláštny rys planéty.
Astronómovia objavili - a ešte musia úplne vysvetliť - to, že je „teplé miesto“ asi 80 stupňov oproti tvári planéty, ktoré je nasmerované na hviezdu. Inými slovami, najteplejší bod na planéte nie je na tej strane planéty, ktorá prijíma najväčšiu radiáciu od hviezdy.
To samo o sebe nie je novinkou. Hansen povedal: „Existuje niekoľko exoplanet pozorovaných na teplých miestach, vrátane tých, ktorých miesta sú posunuté vzhľadom na polohu oproti hviezdam (príkladom je veľmi dobre preštudovaný systém HD189733b). Hlavný rozdiel v tomto prípade spočíva v tom, že posun, ktorý pozorujeme, je najväčší známy. “
Upsilon Andromedae b neprechádza pred svojou hviezdou z nášho výhodného bodu na Zemi. Jeho obežná dráha je naklonená asi o 30 stupňov, takže sa zdá, že prechádza okolo hviezdy, keď prichádza okolo prednej časti. To znamená, že astronómovia nemôžu použiť tranzitnú metódu exoplanetárnej štúdie, aby získali rúčku na svojej obežnej dráhe, ale skôr zmerali remorkér, ktorý planéta uplatňuje na hviezdu. Zistilo sa, že upsilon Andromedae b obieha okolo každých 4,6 dní, má hmotnosť 0,69 hmotnosti Jupitera a jeho priemer je približne 1,3 Jupitera. Ak chcete získať lepšiu predstavu o celom systéme upsilon Andromedae, prečítajte si tento príbeh, ktorý sme spustili začiatkom tohto roka.
Čo presne by teda mohlo spôsobiť toto bizarne umiestnené teplé miesto na planéte? Autori článku naznačujú, že rovníkové vetry - podobne ako v prípade Jupitera - môžu prenášať teplo okolo planéty.
Hansen vysvetlil: „V sub-hviezdnom bode (ten, ktorý je najbližšie k hviezde) je množstvo žiarenia absorbovaného z hviezdy najvyššie, takže sa tam plyn zohrieva viac. Preto bude mať sklon prúdiť z horúcej oblasti do studenej oblasti. To v kombinácii s rotáciou poskytne prúdeniu plynu na planéte štruktúru „obchodného vetra“ ... Veľkou neistotou je to, ako sa táto energia nakoniec rozptýli. Skutočnosť, že pozorujeme horúce miesto na približne 90 stupňov, naznačuje, že k tomu dochádza niekde blízko „terminátora“ (hranica deň / noc). Nejako vetry tečú okolo sub-hviezdneho bodu a potom sa rozptyľujú, keď sa približujú k nočnej strane. Špekulujeme, že to môže byť z formovania nejakého predného nárazu. “
Hansen povedal, že si nie sú istí, aký veľký je tento teplý bod. „Máme to iba veľmi hrubé opatrenie, takže sme modelovali v podstate dve hemisféry - jednu teplejšiu ako druhú. Dalo by sa zmenšiť miesto a urobiť ho zodpovedajúcim spôsobom teplejším a mali by ste rovnaký účinok. Dá sa teda kompromisovať s veľkosťou bodu v porovnaní s teplotným kontrastom, pričom sa stále zachovávajú pozorovania. “
Najnovšia publikácia, ktorú spoluautoria členovia zo Spojených štátov a Spojeného kráľovstva, sa objaví v Astrofyzical Journal. Ak by ste chceli ísť von a vidieť hviezdnu hviezdu Andromedae, tu je tabuľka hviezd.
Zdroj: tlačová správa JPL, sem a tam Arxiv, e-mailový rozhovor s profesorom Bradom Hansenom.
