Nove raziskave pomagajo razložiti, kako dramatični nagibi lahko vplivajo na orbite eksoplanetov.
(Slika: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Številni tuji planeti okoli zvezd, kot je naše sonce, so potencialno izjemno nagnjeni, kar vodi do dramatičnih nihanj med skrajnimi zimami in poletji, ugotavlja nova študija.
Nasine Vesoljsko plovilo Kepler razkrili, da je približno 30 odstotkov zvezd, podobnih našemu sončnemu pristanišču super-Zemlje. Kot pove že njihovo ime, so super-Zemlje nekoliko večje od Zemlje, približno dva do 10-krat večje od Zemljine mase.
Doslej najdene super-Zemlje običajno ležijo relativno blizu njihovih zvezd, saj je v orbiti potrebnih manj kot 100 dni, je razvidno iz izjave o novem delu. Za primerjavo, Merkur potrebuje približno 88 dni, da se giblje okoli sonca.
Nenavadno je, da veliko teh Zemlje najdemo skoraj - vendar ne povsem - v naravno stabilnih odnosih, znanih kot orbitalne resonance, ki nastanejo, ko orbite v organih redno gravitacijsko vplivajo drug na drugega. Na primer, orbitalna resonanca Plutona in Neptuna privedeta do Plutona, da opravi dva kroga okoli sonca v času, ko Neptun trikrat kroži okoli. Nasprotno pa je veliko super-Zemlj v parih, ki so blizu, a ne v takšnih orbitalnih resonancah.
Zdaj raziskovalci nakazujejo, da je potencialni odgovor na to skrivnost ta, da so taki sveti zelo nagnjeni. "Če je res, to pomeni, da so letni časi izjemni, vreme in podnebje pa bodo vplivali tudi ne trivialno," je za Space.com povedala vodilna avtorica študije Sarah Millholland, astronomka z univerze Yale v Connecticutu.
Prejšnje raziskave kažejo, da lahko planeti, ko se bližajo orbitalni resonanci, gravitacijski poteg njihovih zvezd na teh svetih povzročijo sile plimovanja, ki lahko odvedejo energijo iz svojih orbitalnih gibov, jo pretvorijo v toploto in preprečijo sinhronizacijo teh svetov . Vendar pa so predhodna dela tudi ugotovila, da takšne sile plimovanja same po sebi niso dovolj močne, da bi preprečile orbitalno resonanco, pravijo raziskovalci.
Znanstveniki so vodili računalniške simulacije, ki so modelirali, kaj se zgodi, ko se polotovi teh planetov nagnejo glede na njihove orbite. Ugotovili so, da so z visokimi aksialnimi nagibi plimne sile "izjemno učinkovitejše pri odvajanju orbitalne energije v toploto na planetih," Millholland je dejal v izjavi.
Večji kot je aksialni nagib, več je razlik v tem, koliko sončne svetlobe v svojem letu prejmejo različni deli planeta. Zemeljski osni nagib za približno 23,5 stopinj povzroči njegove letne čase; Uranov skrajni aksialni nagib za 98 stopinj pušča zimsko stran planeta v popolni temi 21 let, poletno stran pa ob isti dnevni svetlobi.
"Do zdaj je bila tipična domneva, da imajo eksoplaneti v bližini ležeči nasip," je Millholland povedal za Space.com. "Naša študija kaže drugače."
Pojav, ki so ga odkrili znanstveniki, lahko privede tudi do izrednih količin ogrevanja na teh eksoplanetih. Podoben učinek ima Jupitrova luna Io, ki ima ekstremno vulkansko aktivnost; najbolj geološko aktivno telo v osončju, "je dejal Millholland.
Raziskovalci "ne nakazujejo, da so centrifugalni drogovi vseh eksoplanetov zelo nagnjeni," je opozoril Millholland. Če pa je pomemben delež, bi to lahko razložilo, zakaj ima toliko blizu Zemlje orbite, ki so jih zaznali astronomi, je dejala.
Znanstveniki zdaj analizirajo načine, kako lahko ogrevanje, povezano z visokim aksialnim nagibom, vpliva na strukture teh planetov, je dejal Millholland. Eksoplaneti z visokimi aksialnimi nagibi bi morali imeti vročinske podpise, ki jih lahko zaznajo prihodnje vesoljske misije, kot so James Webb vesoljski teleskop, so dodali raziskovalci.
Znanstveniki podrobno njihove ugotovitve na spletu 4. marca v reviji Nature Astronomy.
- Čuden svet: Organica izhlapevanja Exoplaneta je neskladna | Vesolje
- "Lava planet" z velikostjo Zemlje z 8,5-urnim letom med najhitrejšimi, ki so jih kdaj videli
- Najdeno! "Mladi Jupiter," najmanjši eksoplanet, ki ga je direktno videl Teleskop
