Нове дослідження допомагає пояснити, як драматичні нахили можуть впливати на орбіти екзопланет.
(Зображення: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Багато чужих планет навколо зірок, як наше Сонце, потенційно надзвичайно нахилені, що призводить до різких перепадів між екстремальними зимами та літом, виявило нове дослідження.
НАСА Космічний апарат Кеплера виявило, що близько 30 відсотків зірок схожі на нашу Сонцеву гавань над Землями. Як випливає з їх назви, супер-Землі трохи більше Землі, приблизно в два-10 разів перевищують земну масу.
Виявлені досі супер-Землі також зазвичай лежать порівняно біля зірок, на те, щоб виконати орбіту потрібно менше 100 днів, згідно з повідомленням про нову роботу. Для порівняння, Меркурію потрібно близько 88 днів, щоб пройти навколо сонця.
Як не дивно, багато цих надземних земель зустрічаються майже - але не зовсім - у природно стійких відносинах, відомих як орбітальні резонанси, які виникають, коли орбітні тіла здійснюють регулярний гравітаційний вплив один на одного. Наприклад, орбітальний резонанс Плутона і Нептуна приводять Плутон до завершення двох кіл навколо Сонця в той час, коли Нептун триває на орбіту три рази. На відміну від цього, багато супер-Землі знаходяться в парах, які знаходяться поруч, але не знаходяться в таких орбітальних резонансах.
Зараз дослідники припускають, що потенційна відповідь на цю таємницю полягає в тому, що такі світи сильно нахилені. "Якщо це правда, це означає, що їхні сезони надзвичайні, а на їх погоду та клімат вплинуть також нетривіально", - розповіла Space.com провідна автор дослідження Сара Міллхолланд, астроном з Єльського університету в Коннектикуті.
Попередні дослідження припускали, що коли планети близькі до вступу в орбітальний резонанс, гравітаційне тягнення їхніх зірок на ці світи може призвести до припливних сил, які можуть відводити енергію від своїх орбітальних рухів, перетворюючи її на тепло і утримуючи ці світи від синхронізації своїх орбіт. . Однак попередні роботи також виявили, що такі припливні сили самі по собі не є достатньо сильними, щоб запобігти орбітальному резонансу, заявили дослідники.
Вчені провели комп'ютерне моделювання, що моделює те, що відбувається, коли полюси цих планет нахилені щодо їх орбіт. Вони виявили, що при великих осьових нахилах сили приливу "надзвичайно ефективніші для виведення орбітальної енергії в тепло на планетах", Мілхолланд сказано в заяві.
Чим більший осьовий нахил, тим більше варіацій у тому, скільки сонячного світла отримують різні частини планети протягом року. Осьовий нахил Землі близько 23,5 градусів призводить до його пори року; Вкрай осьовий нахил Урана в 98 градусів залишає зимову сторону планети в повній темряві протягом 21 року, а літню сторону - при постійному денному світлі на стільки ж часу.
"Досі типовим припущенням було те, що екзопланети, що знаходяться в зоні, мають нульовий осьовий нахил", - сказав Міллхолланд для Space.com. "Наше дослідження говорить про інше".
Явище, яке виявили вчені, також може призвести до надзвичайної кількості нагріву на цих екзопланетах. Аналогічний ефект призводить до того, що Місяць Юпітера Іо "має надзвичайну вулканічну активність; найбільш геологічно активний орган у Сонячній системі, - сказав Мілхолланд.
Дослідники "не припускають, що спінові полюси всіх екзопланет сильно нахилені", - зазначив Мілхолланд. Однак, якщо є значна частка, це пояснить, чому стільки близьких над Землями орбіт, які виявили астрономи, сказала вона.
Вчені зараз аналізують способи, яким нагрівання, пов'язані з високим осьовим нахилом, можуть впливати на структури цих планет, заявив Мілхолланд. Екзопланети з високим осьовим нахилом повинні мати теплові знаки, які можна виявити майбутніми космічними місіями, такими як Космічний телескоп Джеймса Вебба, додали дослідники.
Вчені докладно їхні висновки онлайн 4 березня в журналі Nature Astronomy.
- Дивний світ: Орбіта випаровування екзопланети нерівна | Космос
- Земля розміром "Планета Лава" з 8,5-годинним роком серед найшвидших, що бачились
- Знайдено! "Юний Юпітер", найменша екзопланета, яку безпосередньо бачив телескоп
