Novo istraživanje pomaže objasniti kako dramatični nagibi mogu utjecati na orbite egzoplaneta.
(Slika: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Mnoge vanzemaljske planete oko zvijezda poput našeg sunca potencijalno se neobično naginju, što dovodi do dramatičnih promjena između ekstremnih zima i ljeta, otkriva novo istraživanje.
NASA Svemirska letjelica Kepler otkrilo je da oko 30 posto zvijezda sličnih našem sunčevom luku super-Zemlji. Kao što im ime govori, super-Zemlje su malo veće od Zemlje, otprilike dva do 10 puta veće od Zemljine mase.
Do sada pronađene super-Zemlje obično leže relativno blizu svojih zvijezda, te im je potrebno manje od 100 dana da završe u orbiti, navodi se u izjavi o novom djelu. Za usporedbu, Merkuru je potrebno oko 88 dana da se krene oko sunca.
Čudno je da se mnogi od tih super-Zemalja nalaze gotovo - ali ne baš - u prirodno stabilnim vezama poznatim kao orbitalna rezonanca, koje nastaju kada orbitala tijela redovito gravitacijski utječu jedno na drugo. Na primjer, Plutonova i Neptunova orbitalna rezonanca dovode Plutona do završetka dva kruga oko Sunca u vremenu kojemu je Neptun potreban tri puta u orbiti. Suprotno tome, mnogi super-Zemlje nalaze se u parovima koji su u blizini orbitalnih rezonanci, ali nisu u njima.
Sada istraživači sugeriraju kako je potencijalni odgovor na ovu misteriju takav da su takvi svjetovi vrlo nagnuti. "Ako je istina, to podrazumijeva da su njihova godišnja doba ekstremna, a na vremenske prilike i klimu utjecati će se ne trivijalno", rekla je za Space.com glavna autorica studije Sarah Millholland, astronomkinja sa sveučilišta Yale u Connecticutu.
Prethodno istraživanje sugeriralo je da kada planete budu blizu dolaska u orbitalnu rezonancu, gravitacijsko povlačenje njihovih zvijezda na ove svjetove može rezultirati plimnim silama koje mogu isprazniti energiju iz svojih orbitalnih pokreta, pretvarati je u toplinu i zadržavajući te svjetove od sinkronizacije svojih orbita , Međutim, i ranije su otkrili da takve plimne snage same po sebi nisu dovoljno jake da spriječe orbitalnu rezonancu, istakli su istraživači.
Znanstvenici su pokrenuli računalne simulacije modelirajući što se događa kada su stubovi ovih planeta nagnuti s obzirom na njihove orbite. Otkrili su da su pri visokim aksijalnim nagibima plimne sile "izuzetno efikasnije u ispuštanju orbitalne energije u toplinu planeta", Millholland stoji u izjavi.
Što je veći aksijalni nagib, to je više varijacija u tome koliko sunčeve svjetlosti različiti dijelovi planeta dobivaju tokom godine. Zemljinski aksijalni nagib od oko 23,5 stupnjeva rezultira u njegovim sezonama; Uranov ekstremni aksijalni nagib od 98 stupnjeva ostavlja zimsku stranu planeta u potpunom mraku 21 godinu, a ljetnu stranu u stalnom dnevnom svjetlu u isto toliko vremena.
"Do sada je bila tipična pretpostavka da egzoplaneti iz neposredne blizine imaju aksijalni nagib nulte", rekao je Millholland za Space.com. "Naša studija sugerira drugačije."
Fenomen koji su otkrili znanstvenici također može dovesti do izvanrednih količina zagrijavanja na tim egzoplanetima. Sličan učinak rezultira i time da Jupiterov mjesec Io "ima ekstremnu vulkansku aktivnost; većinom geološki aktivno tijelo u sunčevom sustavu ", rekao je Millholland.
Istraživači "ne sugeriraju da su centrifugalni stupovi svih egzoplaneta vrlo nagnuti", primijetio je Millholland. Međutim, ako je značajan udio, to bi objasnilo zašto toliko mnogo blizu Zemlje ima orbite koje su astronomi otkrili, rekla je.
Znanstvenici sada analiziraju načine na koje grijanje povezano s visokim aksijalnim nagibom može utjecati na strukture ovih planeta, rekao je Millholland. Eksoplaneti s visokim aksijalnim nagibima trebali bi posjedovati toplotne potpise koje mogu otkriti buduće svemirske misije, poput James Webb svemirski teleskop, dodali su istraživači.
Znanstvenici detaljno njihovi nalazi online 4. ožujka u časopisu Nature Astronomy.
- Čudan svijet: Orbita isparavanja Exoplaneta nije usklađena | Prostor
- Zemljin 'lava planet' veličine 8,5 sati među najbržim ikad viđenim
- Pronađeno! "Mladi Jupiter", najmanja egzoplaneta koju izravno vidi teleskop
