Nový výzkum pomáhá vysvětlit, jak mohou dramatické plachty ovlivnit oběžné dráhy exoplanet.
(Obrázek: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Podle nové studie je mnoho mimozemských planet kolem hvězd, jako je naše Slunce, mimořádně nakloněno, což vede k dramatickým výkyvům mezi extrémními zimami a léty.
NASA Keplerova kosmická loď odhalilo, že asi 30 procent hvězd podobných našim slunečním zemím. Jak jejich název napovídá, super-Země jsou o něco větší než Země, asi dvakrát až desetkrát hmota Země.
Super-Země, které byly dosud nalezeny, obvykle také leží relativně blízko svých hvězd a podle prohlášení o nové práci trvá dokončení trati méně než 100 dní. Oproti tomu Merkur trvá asi 88 dní, než obejde slunce.
Kupodivu se mnoho z těchto super-Zemí nachází téměř - ale ne zcela - v přirozeně stabilních vztazích známých jako orbitální rezonance, ke kterým dochází, když obíhající těla na sebe pravidelně působí gravitačním vlivem. Například, Plutoova a Neptunova orbitální rezonance vedou Pluta k dokončení dvou kol kolem Slunce v době, kdy Neptun potřebuje oběžné dráhy třikrát. Naproti tomu mnoho super-Země je ve dvojicích, které jsou blízko, ale nikoli v takových orbitálních rezonancích.
Nyní vědci naznačují, že potenciální odpověď na toto tajemství je, že tyto světy jsou velmi nakloněné. „Pokud je to pravda, znamená to, že jejich roční období je extrémní, a jejich počasí a klima budou ovlivněny i netriviálně,“ uvedla agentura Space.com autorka hlavní studie Sarah Millholland, astronomka na Yale University v Connecticutu.
Předchozí výzkum naznačil, že když se planety blíží k orbitální rezonanci, gravitační tah jejich hvězd na těchto světech může vyústit v přílivové síly, které mohou vypustit energii z jejich orbitálních pohybů, přeměnit ji na teplo a zabránit těmto světům synchronizovat jejich oběžné dráhy. . Podle předchozích výzkumů však takové přílivové síly nejsou samy o sobě dostatečně silné, aby zabránily orbitální rezonanci.
Vědci prováděli počítačové simulace modelování toho, co se stane, když jsou póly těchto planet nakloněny s ohledem na jejich oběžné dráhy. Zjistili, že při vysokých axiálních naklápěcích silách „jsou přílivové síly„ mimořádně účinnější při odvádění orbitální energie do tepla na planetách, “Millholland řekl v prohlášení.
Čím větší je axiální náklon, tím větší jsou rozdíly v tom, kolik slunečního záření různé části planety obdrží v průběhu svého roku. Výsledkem jeho sezón je axiální sklon Země o 23,5 stupně; Uranův extrémní axiální náklon 98 stupňů opouští zimní stranu planety v naprosté temnotě po dobu 21 let a letní stranu za konstantního denního světla po stejnou dobu.
"Až dosud byl typický předpoklad, že blízké exoplanety mají nulový axiální náklon," řekl Millholland Space.com. "Naše studie naznačuje něco jiného."
Fenomén, který objevili vědci, může v těchto exoplanetách také vést k mimořádnému množství tepla. Podobný účinek má za následek, že Jupiterův měsíc Io "má extrémní vulkanickou aktivitu; je to." nejvíce geologicky aktivní tělo ve sluneční soustavě, “řekl Millholland.
Výzkumníci „nenaznačují, že póly rotace všech exoplanet jsou vysoce nakloněné,“ poznamenal Millholland. Pokud by však byla významná část, vysvětlovalo by to, proč tolik blízkých super-zemí má oběžné dráhy, které astronomové detekovali, řekla.
Vědci nyní analyzují způsoby, jak může topení související s vysokým axiálním sklonem ovlivnit struktury těchto planet, řekl Millholland. Exoplanety s vysokým axiálním naklápěním by měly mít tepelné podpisy detekovatelné budoucími vesmírnými misemi, jako je James Webb Space Telescope, dodali vědci.
Vědci podrobně jejich zjištění online 4. března v časopise Nature Astronomy.
- Podivný svět: Odpařovací dráha exoplanetu je nevyrovnána Prostor
- „Lávová planeta“ Země s 8,5hodinovým rokem mezi nejrychleji viděnými
- Nalezeno! "Mladý Jupitere," nejmenší exoplanet, kterou přímo viděl dalekohled
