Če na soncu nekaj ur postavite veliko črno skalo in jo nato dotaknete, pričakujete, da je najtoplejši del skale tisti, ki je obrnjen proti Soncu, kajne? No, ko gre za eksoplanete, se bodo vaša pričakovanja podrela. Nova analiza dobro preučenega eksoplanetarnega sistema razkriva, da ima eden izmed planetov - ki ni velika črna skala, ampak Jupitrovi krogla plina - svoj najtoplejši del nasproti zvezde.
Sistem Upsilon Andromedae, ki leži 44 svetlobnih let od Zemlje v ozvezdju Andromeda, je veliko preučen sistem planetov, ki kroži okoli zvezde malo bolj masivno in nekoliko bolj vroče od našega Sonca.
Zvezdini najbližji planet, upsilon Andromeda b, je bil prvi eksoplanet, katerega temperatura je posnela vesoljski teleskop Spitzer. Kot smo poročali že leta 2006, je bilo mišljeno, da je upsilon Andromeda b dobro zaprt proti zvezdi in da so se pri njem pokazale ustrezne temperaturne spremembe okoli njegove gostiteljske zvezde. Se pravi, ko je šel za zvezdo z naše perspektive, je bil obraz toplejši kot takrat, ko je bil pred zvezdo iz naše perspektive. Dovolj preprosto, kajne? Ti izvirni rezultati so bili objavljeni v prispevku v Znanost 27. oktobra 2006, dostopno tukaj.
Kot kaže, ta scenarij spremembe temperature ni primeren. Profesor fizike in astronomije UCLA Brad Hansen, ki je soavtor tako na papirju iz leta 2006 kot tudi na posodobljenih rezultatih, pojasnjuje: "Prvotno poročilo je temeljilo na le nekaj urnih podatkih, ki so bili odkriti na začetku misije, da bi videli, ali je tak meritev je bila celo mogoča (blizu je meje pričakovane učinkovitosti instrumenta). Ker so pripombe nakazovale, da je to mogoče odkriti, nam je bilo dano več časa, da to natančneje opravimo. "
Opazovanja upsilona Andromedae b so bila s Spitzerom posneta februarja 2009. Ko so astronomi lahko bolj preučili planet, so odkrili nekaj nenavadnega - kako zelo je bil planet topel, ko je pred našo perspektivo minil pred zvezdo veliko topleje kot takrat, ko je šlo za seboj, ravno obratno od tistega, kar bi pričakovali, in nasprotno od rezultatov, ki so jih prvotno objavili. Tu je povezava do animacije, ki pomaga razložiti to nenavadno značilnost planeta.
Kar so astronomi odkrili - in še niso v celoti pojasnili - je, da obstaja "topla točka" približno 80 stopinj nasproti obraza planeta, usmerjena proti zvezdi. Z drugimi besedami, najtoplejša točka na planetu ni na strani planeta, ki od zvezde sprejema največ sevanja.
To samo po sebi ni novost. Hansen je dejal: "Obstaja več eksoplanetov, opaženih s toplimi pikami, vključno z nekaterimi, katerih pike so premaknjene glede na lokacijo, ki je obrnjena proti zvezdi (primer je zelo dobro proučen sistem HD189733b). Glavna razlika v tem primeru je, da je premik, ki ga opazimo, največji znani. "
Upsilon Andromedae b ne prečka pred svojo zvezdo z našega izhodišča na Zemlji. Njena orbita je nagnjena za približno 30 stopinj, tako da se zdi, da mimo "spredaj" zvezde, ko pride okrog spredaj. To pomeni, da astronomi ne morejo uporabiti tranzitne metode eksoplanetarne študije, da bi dobili ročico na svoji orbiti, temveč izmeriti vlačilec, ki ga planet izvaja na zvezdo. Ugotovljeno je bilo, da ima upsilon Andromedae b približno vsakih 4,6 dni z maso 0,69 kot Jupiter in ima premer približno 1,3 Jupiterjevega polmera. Da bi dobili boljše predstave o celotnem sistemu upsilona Andromedae, si oglejte to zgodbo, ki smo jo predvajali v začetku tega leta.
Kaj bi torej lahko povzročilo to bizarno postavljeno toplo mesto na planetu? Avtorji prispevka nakazujejo, da bi ekvatorialni vetrovi - podobno kot na Jupitru - lahko prenašali toploto okoli planeta.
Hansen je pojasnil: "V podzvezdni točki (tisti, ki je najbližji zvezdi) je količina sevanja, ki se absorbira iz zvezde, najvišja, zato plin tam segreva več. Zato bo tekel iz vročega območja proti hladnim regijam. To bo v kombinaciji z vrtenjem dalo strukturo plina na planetu podobno "vetrni" strukturi ... Velika negotovost je, kako se ta energija sčasoma razblini. Dejstvo, da opazujemo vročo točko pri približno 90 stopinjah, kaže na to, da se to zgodi nekje v bližini "terminatorja" (rob dneva / noči). Nekako se vetrovi stekajo okoli podzvezdne točke in se nato širijo, ko se približujejo nočni strani. Špekuliramo, da je to morda posledica oblikovanja neke vrste šok fronte. "
Hansen je dejal, da niso prepričani, kako velika je topla točka. "To imamo le zelo surovo mero, zato smo v osnovi modelirali dve polobli - eno bolj vročo kot drugo. Lahko bi madež manjši in ga naredili primerno bolj vroč, vi pa bi dobili enak učinek. Torej je mogoče zamenjati velikost tačke in kontrast temperature, hkrati pa še vedno ustrezati opazovanjem. "
Najnovejši članek, katerega soavtorji so člani iz Združenih držav in Združenega kraljestva, bo objavljen v Astrofizični vestnik. Če želite iti ven in si ogledati zvezdni zgornji del Andromedae, tukaj je zemljevid zvezd.
Vir: Sporočilo za javnost JPL, Arxiv tukaj in tukaj, e-poštni intervju s profesorjem Bradom Hansenom.
