Якщо ви встановите велику чорну скелю на Сонці на кілька годин, а потім підете і торкніться її, ви очікуєте, що найтепліша частина скелі буде та, яка була обличчям до Сонця, правда? Що ж, коли мова заходить про екзопланети, ваші очікування будуть виправдані. Новий аналіз добре вивченої екзопланетної системи виявляє, що одна з планет - яка не є великою чорною скелею, а схожа на Юпітер куля газу - має свою найтеплішу частину навпроти своєї зірки.
Система Upsilon Andromedae, яка лежить в 44 світлових роках від Землі в сузір'ї Андромеди, - це значно вивчена система планет, що обертаються навколо зірки, трохи масивнішою і трохи гарячішою за наше Сонце.
Найближча до зірки планета, Упсилон Андромеда b, була першою екзопланетою, яка отримала свою температуру космічним телескопом "Шпіцлер". Як ми повідомляли ще у 2006 році, вважалося, що підсилон Andromeda b був прив'язаний до зірки і показував відповідні зміни температури на ній, оточуючи свою зірку господаря. Тобто, як вона йшла за зіркою з нашої точки зору, обличчя було тепліше, ніж коли воно було перед зіркою з нашої точки зору. Досить просто, правда? Ці оригінальні результати були опубліковані в статті в Наука 27 жовтня 2006 року, доступний тут.
Як виявляється, такий сценарій зміни температури - це не так. Професор фізики та астрономії UCLA Бред Хансен, який є співавтором як в роботі 2006 року, так і в оновлених результатах, пояснює: "Первісний звіт був заснований лише на кілька годин даних, взятих на початку місії, щоб побачити, чи є такий вимірювання було навіть можливим (воно близьке до межі очікуваної продуктивності інструменту). Оскільки спостереження підказували, що можна було виявити, нам було надано більше часу, щоб зробити це більш детально ».
Спостереження над упсилоном Андромеда b було проведено разом зі Шпіцером у лютому 2009 року. Як тільки астрономи змогли більше вивчити планету, вони виявили щось дивне - наскільки тепла планета була, коли вона проходила перед зіркою з нашої точки зору. набагато тепліше, ніж тоді, коли воно пройшло позаду, якраз протилежне тому, що можна було б очікувати, і протилежне результатам, які вони опублікували спочатку. Ось посилання на анімацію, яка допомагає пояснити цю дивну особливість планети.
Те, що виявили астрономи - і ще не пояснили повністю, - це тепле пляма приблизно на 80 градусів навпроти обличчя планети, яке спрямоване на зірку. Іншими словами, найтепліше місце на планеті знаходиться не на тій стороні планети, яка отримує найбільше випромінювання від зірки.
Це саме по собі не є новинкою. Гансен сказав: "Є кілька екзопланет, які спостерігаються за теплими плямами, включаючи деякі, плями яких зміщені відносно місця, зверненого до зірки (приклад - дуже добре вивчена система HD189733b). Принципова відмінність у цьому випадку полягає в тому, що зміна, яку ми спостерігаємо, є найбільшою відомою. "
Upsilon Andromedae b не проходить перед зіркою з нашої точки зору на Землі. Його орбіта нахилена приблизно на 30 градусів, тому, здається, вона проходить «нижче» зірки, коли вона йде навколо фронту. Це означає, що астрономи не можуть використовувати транзитний метод екзопланетного дослідження, щоб отримати ручку на його орбіту, а скоріше виміряти буксир, який планета чинить на зірку. Визначено, що upsilon Andromedae b орбітує приблизно кожні 4,6 дня, має масу 0,69 від Юпітера і становить близько 1,3 радіусів Юпітера. Для кращого уявлення про всю систему Андромедеї з упсилону дивіться цю історію, яку ми провели раніше цього року.
То що, саме, може спричинити це дивно розміщене тепле місце на планеті? Автори статті припускають, що екваторіальні вітри - як і Юпітер - можуть передавати тепло навколо планети.
Гансен пояснив: "У підзоряній точці (тій, що знаходиться найближче до зірки) кількість випромінюваного зіркою випромінювання є найвищим, тому газ там нагрівається більше. Тому він буде мати тенденцію стікати з гарячого регіону до холодних регіонів. Це в поєднанні з обертанням дасть структуру, подібну до "торгового вітру", потоку газу на планеті ... Велика невизначеність полягає в тому, як ця енергія з часом розсіюється. Той факт, що ми спостерігаємо гарячу точку приблизно в 90 градусів, говорить про те, що це відбувається десь біля «термінатора» (межі дня / ночі). Якимось чином вітри обертаються навколо підзоряної точки, а потім розсіюються, коли вони наближаються до нічної сторони. Ми припускаємо, що це може бути наслідком утворення якогось шокового фронту ».
Хансен сказав, що вони не впевнені, наскільки велике це тепле місце. "У нас є лише дуже жорстка міра цього, тому ми моделювали як основу дві півкулі - одну гарячу за іншу. Можна зробити пляму менше і зробити її гарячішою, і ви отримаєте такий же ефект. Таким чином, можна торгувати розміром плями та контрастом температури, зберігаючи при цьому спостереження ».
Найновіший документ, співавтором якого є члени Сполучених Штатів та Великобританії, з’явиться у Астрофізичний журнал. Якщо ви хочете вийти на вулицю і побачити зіркову верхівку Андромеда, ось зірка.
Джерело: Прес-реліз JPL, Арксів тут і тут, інтерв'ю електронною поштою з професором Бредом Хансеном.
