Ako na Suncu postavite veliku crnu stijenu na nekoliko sati, a zatim je dodirnite, očekujete da je najtopliji dio stijene onaj koji je okrenut Suncu, zar ne? Pa, kad su u pitanju egzoplaneti, vaša će se očekivanja oboriti. Nova analiza dobro proučenog egzoplanetarnog sustava otkriva da jedan od planeta - koji nije velika crna stijena, već Jupiterova kugla plina - ima svoj najtopliji dio nasuprot zvijezdi.
Sustav Upsilon Andromedae, koji leži 44 svjetlosne godine udaljen od Zemlje u zviježđu Andromeda, mnogo je proučavani sustav planeta koji orbitiraju oko neke zvijezde malo masivnije i malo toplije od našeg Sunca.
Zvijezdi najbliži planeti, upsilon Andromeda b, bio je prvi egzoplanet koji je temperaturu uzeo iz Spiterskog svemirskog teleskopa. Kao što smo izvijestili 2006. godine, smatralo se da je upsilon Andromeda b privezan na zvijezdu i da pokazuje odgovarajuće promjene temperature na njemu oko svoje zvijezde domaćina. Odnosno, dok je odlazila iza zvijezde iz naše perspektive, lice je bilo toplije nego kad je bilo ispred zvijezde iz naše perspektive. Dovoljno jednostavno, zar ne? Ovi izvorni rezultati objavljeni su u radu u Znanost 27. listopada 2006., dostupno ovdje.
Kako se ispostavilo, ovaj scenarij promjene temperature nije slučaj. Profesor fizike i astronomije UCLA-a Brad Hansen, koji je koautor i na papiru za 2006. godinu i na ažuriranim rezultatima, objašnjava: „Izvorno izvješće temeljilo se na samo nekoliko sati podataka prikupljenih na početku misije kako bi se vidjelo je li takvo čak je bilo moguće i mjerenje (ono je blizu granice očekivane performanse instrumenta). Budući da su primjedbe sugerirale da je moguće to otkriti, nama je dano veće vrijeme da to učinimo detaljnije. "
Opažanja Andromedae b s Andromedom b preuzeta su sa Spitzerom u veljači 2009. Jednom kada su astronomi mogli proučiti planetu više, otkrili su nešto neobično - koliko je bio topao planet kad je prošao ispred zvijezde iz naše perspektive puno toplije nego kad je prošlo iza, upravo suprotno onome što bi čovjek očekivao, i suprotno rezultatima koje su prvotno objavili. Evo veze do animacije koja pomaže objasniti tu neobičnu značajku planeta.
Ono što su astronomi otkrili - a to još moraju u potpunosti objasniti - jest da postoji „toplo mjesto“ oko 80 stupnjeva nasuprot licu planeta koje je usmjereno prema zvijezdi. Drugim riječima, najtoplije mjesto na planeti nije na onoj strani planeta koja od zvijezde prima najviše zračenja.
To samo po sebi nije novost. Hansen je rekao, „Postoji nekoliko egzoplaneta promatranih s toplim točkama, uključujući one čija su mrlje pomaknuta u odnosu na mjesto okrenuto prema zvijezdi (primjer je vrlo dobro proučeni sustav HD189733b). Glavna razlika u ovom slučaju je u tome što je pomak koji primjećujemo najpoznatiji. "
Upsilon Andromedae b ne prolazi ispred svoje zvijezde s našeg vidikovca na Zemlji. Orbita mu je nagnuta za oko 30 stupnjeva, pa se čini da ona prolazi "ispod" zvijezde dok dolazi oko prednje strane. To znači da astronomi ne mogu koristiti tranzitnu metodu egzoplanetarne studije da bi se uhvatili za njenu orbitu, već umjesto toga izmjeriti tegljač koji planet vrši na zvijezdu. Utvrđeno je da upsilon Andromedae b kruži oko 4,6 dana, mase 0,69 od Jupitera i promjera je oko 1,3 Jupitera. Da biste stekli bolju predodžbu o cijelom sustavu Andromedae koji se nadovezuje na snagu, pogledajte ovu priču koju smo izveli ranije ove godine.
Pa što bi, točno, moglo uzrokovati to bizarno postavljeno toplo mjesto na planeti? Autori rada predlažu da bi ekvatorijalni vjetrovi - poput onih na Jupiteru - mogli prenijeti toplinu oko planete.
Hansen je objasnio, „U podzvjezdanoj točki (onoj koja je najbliža zvijezdi) količina zračenja koja se apsorbira iz zvijezde je najveća, tako da se plin tamo zagrijava više. Stoga će imati tendenciju otjecanja iz vrućeg područja prema hladnim predjelima. To će, u kombinaciji s rotacijom, dati strukturu protoka plina na planeti poput "vjetra" ... Velika neizvjesnost je kako se ta energija na kraju rasipa. Činjenica da vruću točku promatramo na otprilike 90 stupnjeva upućuje na to da se to događa negdje u blizini „terminatora“ (rub dana / noći). Nekako se vjetrovi okreću okolo ispodzvjezdane točke, a zatim raspršuju dok se približavaju noćnoj strani. Špekuliramo da je to možda nastalo iz neke vrste šokačkog fronta. "
Hansen je rekao da nisu sigurni koliko je ovo veliko toplo mjesto. "Imamo samo vrlo grubu mjeru ovoga, pa smo u osnovi modelirali dvije hemisfere - jednu topliju od druge. Moglo bi se mjesto učiniti manjim i učiniti ga toplijim, a vi ćete dobiti isti efekt. Dakle, može se trgovati veličinom tačke i kontrastom temperature, a istovremeno se podudaraju sa opažanjima. "
Najnoviji članak, čiji su koautori članovi iz Sjedinjenih Država i Velike Britanije, pojavit će se u Astrofizički časopis. Ako želite izaći vani i vidjeti zvijezdu nadogradnju Andromedae, evo karte sa zvijezdama.
Izvor: Priopćenje za JPL, Arxiv ovdje i ovdje, e-mail intervju s profesorom Bradom Hansenom.
