Dacă setați o rocă neagră mare afară în Soare timp de câteva ore, atunci mergeți și atingeți-o, ați fi de așteptat ca cea mai caldă parte a stâncii să fie cea care se confrunta cu Soarele, nu? Ei bine, când vine vorba de exoplanete, așteptările tale vor fi sfidate. O nouă analiză a unui sistem exoplanetar bine studiat dezvăluie că una dintre planete - care nu este o rocă neagră mare, ci o bilă de gaz de tip Jupiter - are partea ei cea mai caldă opusă celei stelei sale.
Sistemul Upsilon Andromedae, care se află la 44 de ani lumină de Pământ, în constelația Andromeda, este un sistem de planete mult studiat care orbitează în jurul unei stele puțin mai masive și ușor mai calde decât Soarele nostru.
Cea mai apropiată planetă de stea, upsilon Andromeda b, a fost primul exoplanet care și-a luat temperatura de Telescopul spațial Spitzer. După cum am raportat în 2006, upsilon Andromeda b s-a crezut că este blocat în mod corect la stea și arată schimbările de temperatură corespunzătoare atunci când a trecut în jurul stelei sale gazdă. Adică, pe măsură ce mergea în spatele stelei din perspectiva noastră, chipul era mai cald decât atunci când era în fața stelei din perspectiva noastră. Destul de simplu, nu? Aceste rezultate originale au fost publicate într-o lucrare în Ştiinţă pe 27 octombrie 2006, disponibil aici.
După cum se dovedește, acest scenariu de schimbare a temperaturii nu este cazul. Profesorul de fizică și astronomie al UCLA, Brad Hansen, care este coautor atât în lucrarea din 2006, cât și în rezultatele actualizate, explică: „Raportul original s-a bazat pe doar câteva ore de date, preluate devreme în misiune, pentru a vedea dacă este așa o măsurare a fost chiar posibilă (este aproape de limita performanței preconizate a instrumentului). Din moment ce observațiile sugerează că este posibil să fie detectate, ni s-a acordat o perioadă mai mare de timp pentru a o face mai detaliat. ”
Observațiile cu upsilon Andromedae b au fost luate din nou cu Spitzer în februarie 2009. Odată ce astronomii au putut studia mai mult planeta, au descoperit ceva ciudat - cât de caldă a fost planeta când a trecut prin fața stelei din perspectiva noastră. mult mai cald decât atunci când a trecut în urmă, exact opusul pe care l-ar fi așteptat și opus rezultatelor pe care le-au publicat inițial. Iată un link către o animație care vă ajută să explicați această caracteristică ciudată a planetei.
Ceea ce au descoperit astronomi - și încă nu au explicat pe deplin - este că există un „punct cald” la aproximativ 80 de grade opus faței planetei care este îndreptat spre stea. Cu alte cuvinte, cel mai cald loc de pe planetă nu este pe partea planetei care primește cea mai mare radiație de la stea.
Acest lucru în sine nu este o noutate. Hansen a spus: „Există mai multe exoplanete observate cu puncte calde, inclusiv unele ale căror pete sunt deplasate în raport cu locația orientată spre stea (un exemplu este sistemul foarte bine studiat HD189733b). Principala diferență în acest caz este că schimbarea pe care o observăm este cea mai mare cunoscută. ”
Upsilon Andromedae b nu trece în fața stelei sale din punctul nostru de vedere al Pământului. Orbita sa este înclinată cu aproximativ 30 de grade, așa că pare să treacă „sub” steaua în timp ce se apropie în față. Acest lucru înseamnă că astronomii nu pot utiliza metoda de tranzit a studiului exoplanetar pentru a obține un mâner pe orbita sa, ci mai degrabă să măsoare atragerea pe care planeta o exercită asupra stelei. S-a stabilit că upsilon Andromedae b orbitează aproximativ la fiecare 4,6 zile, are o masă de 0,69 pe cea a lui Jupiter și are aproximativ 1,3 raze Jupiter în diametru. Pentru a vă face o idee mai bună despre întregul sistem de upsilon Andromedae, vedeți această poveste pe care am rulat-o la începutul acestui an.
Deci, ce anume ar putea provoca acest punct cald, bizar, plasat pe planetă? Autorii de hârtie sugerează că vânturile ecuatoriale - la fel ca cele de pe Jupiter - ar putea transfera căldură în jurul planetei.
Hansen a explicat: „În punctul sub-stelar (cel mai apropiat de stea) cantitatea de radiație absorbită de stea este cea mai mare, astfel încât gazul de acolo este încălzit mai mult. Prin urmare, va avea tendința de a se îndepărta de regiunea fierbinte spre regiunile reci. Acest lucru, combinat cu rotația va oferi o structură asemănătoare „vântului comercial” fluxului de gaze de pe planetă ... Marea incertitudine este modul în care energia respectivă este în cele din urmă disipată. Faptul că observăm un punct fierbinte la aproximativ 90 de grade sugerează că acest lucru se întâmplă undeva lângă „terminator” (marginea zi / noapte). Într-un fel vânturile curg în jurul punctului sub-stelar și apoi se disipă pe măsură ce se apropie de partea nopții. Speculăm că acest lucru poate rezulta din formarea unui fel de șoc. "
Hansen a spus că nu sunt siguri cât de mare este acest punct cald. „Nu avem decât o măsură foarte crudă, așa că am modelat practic două emisfere - unul mai cald decât celălalt. S-ar putea face ca locul să fie mai mic și să se facă în mod corespunzător mai cald și veți obține același efect. Așadar, se poate schimba dimensiunea spotului comparativ cu contrastul de temperatură, în timp ce se potrivesc în continuare observațiilor. "
Cea mai recentă lucrare, care este co-autoră de către membrii din Statele Unite și Marea Britanie, va apărea în Jurnalul astrofizic. Dacă doriți să ieșiți afară și să vedeți starul upsilon Andromedae, iată un grafic cu stele.
Sursa: Comunicat de presă JPL, Arxiv aici și aici, interviu prin e-mail cu profesorul Brad Hansen.
