Pokud na Slunce postavíte na několik hodin velkou černou skálu a pak se jí dotknete, očekáváte, že nejteplejší část skály bude ta, která byla obrácena ke Slunci, že? Pokud jde o exoplanety, vaše očekávání budou vyvrácena. Nová analýza dobře prozkoumaného exoplanetárního systému ukazuje, že jedna z planet - která není velká černá skála, ale koule plynu podobná Jupiteru - má svou nejteplejší část opačnou než její hvězda.
Systém Upsilon Andromedae, který leží 44 světelných let od Země v souhvězdí Andromeda, je velmi studovaným systémem planet, které obíhají kolem hvězdy o něco masivnější a mírně teplejší než naše Slunce.
Nejbližší planeta ke hvězdě, upsilon Andromeda b, byla první exoplaneta, kde byla její teplota odebrána pomocí Spitzerova vesmírného dalekohledu. Jak jsme hlásili v roce 2006, myslel jsem, že upsilon Andromeda b je vůči hvězdě řádně uzamčen a ukazuje, že odpovídající teplotní změny na ní obcházely jeho hostitelskou hvězdu. To znamená, že když z naší perspektivy šlo za hvězdu, tvář byla teplejší než když byla z naší perspektivy před hvězdou. Je to dost jednoduché, že? Tyto původní výsledky byly publikovány v novinách v roce 2007 Věda 27. října 2006, k dispozici zde.
Jak se ukazuje, tento scénář změny teploty tomu tak není. Profesor fyziky a astronomie UCLA Brad Hansen, který je spoluautorem jak práce z roku 2006, tak aktualizovaných výsledků, vysvětluje: „Původní zpráva byla založena na několika málo údajích pořízených na začátku mise, aby se zjistilo, zda měření bylo dokonce možné (je blízko limitu očekávané výkonnosti nástroje). Vzhledem k tomu, že pozorování naznačovala, že bylo možné odhalit, dostali jsme více času na to, abychom to provedli podrobněji.
Pozorování upsilon Andromedae b byla znovu přijata se Spitzerem v únoru 2009. Jakmile astronomové dokázali planetu více studovat, objevili něco zvláštního - jak teplá planeta byla, když z naší perspektivy prošla před hvězdou byla mnohem tepleji, než když to prošlo, právě opak toho, co by člověk očekával, a opak výsledků, které původně publikovali. Zde je odkaz na animaci, která pomáhá vysvětlit tento podivný rys planety.
Astronomové objevili - a ještě musí plně vysvětlit -, že je „teplé místo“ asi 80 stupňů naproti tváři planety, které směřuje ke hvězdě. Jinými slovy, nejteplejší místo na planetě není na straně planety, která přijímá nejvíce záření od hvězdy.
To samo o sobě není novinkou. Hansen řekl: „U teplých míst je pozorováno několik exoplanet, včetně těch, jejichž skvrny jsou posunuty vzhledem k poloze obrácené k hvězdě (příkladem je velmi dobře promyšlený systém HD189733b). Zásadní rozdíl v tomto případě spočívá v tom, že posun, který pozorujeme, je největší známý. “
Upsilon Andromedae b nepřechází před svou hvězdou z našeho výhodného místa na Zemi. Jeho orbita je nakloněna asi o 30 stupňů, takže se zdá, že kolem hvězdy přechází „pod“ hvězdu. To znamená, že astronomové nemohou použít tranzitní metodu exoplanetární studie k získání úchytky na své oběžné dráze, ale spíše změřit tah, který planeta vyvíjí na hvězdu. Bylo zjištěno, že upsilon Andromedae b obíhá asi každých 4,6 dní, má hmotnost 0,69 hmotnosti Jupiteru a průměr asi 1,3 Jupiteru. Chcete-li získat lepší představu o celém systému upsilon Andromedae, podívejte se na tento příběh, který jsme spustili začátkem tohoto roku.
Co přesně tedy může být příčinou tohoto bizarně umístěného teplého místa na planetě? Autoři článku naznačují, že rovníkové větry - stejně jako větry na Jupiteru - mohly přenášet teplo kolem planety.
Hansen vysvětlil: „V substelárním bodě (ten, který je nejblíže ke hvězdě) je množství záření absorbovaného z hvězdy nejvyšší, takže se tam plyn více zahřívá. Bude tedy mít tendenci odtékat z horké oblasti do chladných oblastí. To spolu s rotací poskytne proudu plynu na planetě „obchodní vítr“… Velká nejistota spočívá v tom, jak se tato energie nakonec rozptýlí. Skutečnost, že pozorujeme horké místo při zhruba 90 stupních, naznačuje, že k tomu dochází někde poblíž „terminátoru“ (hrana den / noc). Nějak se vítr teče kolem od sub-hvězdného bodu a pak se rozptýlil, když se blížili k noční straně. Spekulujeme, že by to mohlo být z formování nějaké šokové fronty. “
Hansen řekl, že si nejsou jisti, jak velký je tento teplý bod. "Máme to jen velmi hrubé opatření, takže jsme modelovali jako v podstatě dvě hemisféry - jednu teplejší než druhou." Dalo by se místo zmenšit a učinit z toho odpovídajícím způsobem teplejším a měli byste stejný účinek. Je tedy možné kompromitovat velikost bodu versus teplotní kontrast a přitom stále pozorovat pozorování. “
Poslední příspěvek, který je spoluautorem členů ze Spojených států a Velké Británie, se objeví v USA Astrofyzikální deník. Pokud byste chtěli jít ven a vidět hvězdnou hvězdu Andromedae, tady je hvězdná mapa.
Zdroj: Tisková zpráva JPL, Arxiv sem a tam, e-mailový rozhovor s profesorem Bradem Hansenem.
