Ново изследване помага да се обясни как драматичните наклони могат да повлияят на орбитите на екзопланети.
(Изображение: © Сара Милхолланд / НАСА / JPL-Caltech)
Много извънземни планети около звезди като нашето слънце са потенциално извънредно наклонени, което води до драматични колебания между екстремни зими и лета, открива ново проучване.
НАСА Космически кораб Kepler разкри, че около 30 процента от звездите, подобни на нашето слънчево пристанище, са суперземли. Както подсказва името им, суперземните са малко по-големи от Земята, на около два до 10 пъти по-голяма от земната маса.
Намерените досега свръхземи обикновено лежат сравнително близо до своите звезди, като за извеждане на орбита са необходими по-малко от 100 дни, според изявление за новата работа. За сравнение, на Меркурий са необходими около 88 дни, за да обиколи слънцето.
Странно е, че много от тези супер-Земни се намират почти - но не съвсем - в естествено стабилни отношения, известни като орбитални резонанси, които възникват, когато орбиталните тела оказват редовно гравитационно влияние един върху друг. Например орбиталният резонанс на Плутон и Нептун водят Плутон да завърши две обиколки около слънцето във времето, през което Нептун трябва да орбитира три пъти. За разлика от това, много супер-Земни са по двойки, които са близо, но не и в такива орбитални резонанси.
Сега изследователите предполагат, че потенциалният отговор на тази загадка е, че такива светове са силно наклонени. "Ако е вярно, това означава, че сезоните им са екстремни и времето и климатът ще бъдат засегнати и нетривиално", заяви пред Space.com водещата авторка на изследването Сара Милхолланд, астроном от Йейлския университет в Кънектикът.
Предишни изследвания предполагат, че когато планетите са близо до влизането в орбитален резонанс, гравитационното издърпване на техните звезди върху тези светове може да доведе до приливни сили, които могат да източат енергия от техните орбитални движения, превръщайки я в топлина и предпазвайки тези светове от синхронизиране на орбитите им. , Въпреки това, преди работа също е установено, че подобни приливни сили сами по себе си не са достатъчно силни, за да предотвратят орбитален резонанс, казват изследователите.
Учените пуснаха компютърни симулации, моделиращи какво се случва, когато полюсите на тези планети са наклонени по отношение на техните орбити. Те откриха, че при високи аксиални наклони приливните сили "са изключително по-ефективни при източване на орбиталната енергия в топлината в планетите," Милхолланд се казва в изявлението.
Колкото по-голям е аксиалният наклон, толкова повече варира в колко слънчева светлина различните части на планетата получават през годината. Аксиалният наклон на Земята от около 23,5 градуса води до сезоните му; Екстремният аксиален наклон на Уран от 98 градуса оставя зимната страна на планетата в пълен мрак за 21 години, а лятната страна - при постоянна дневна светлина за същото време.
"Досега типичното предположение беше, че екзопланетите в близост имат нулев аксиален наклон", каза Милхолланд пред Space.com. „Нашето проучване предполага друго.“
Феноменът, който учените откриха, може също да доведе до извънредни количества нагряване в тези екзопланети. Подобен ефект води до луната на Юпитер Йо „с изключително вулканична активност; най-геологично активно тяло в Слънчевата система ", каза Милхолланд.
Изследователите "не предполагат, че спиновите полюси на всички екзопланети са силно наклонени", отбеляза Милхолланд. Ако обаче има значителна част, това би обяснило защо толкова много близки суперземли имат орбитите, които астрономите са открили, каза тя.
Сега учените анализират начините, по които нагряването, свързано с висок аксиален наклон, може да повлияе на структурите на тези планети, каза Милхолланд. Екзопланетите с високи аксиални наклони трябва да притежават топлинен подпис, откриваем от бъдещи космически мисии, като например Космически телескоп Джеймс Уеб, добавиха изследователите.
Учените подробно техните открития онлайн 4 март в списанието Nature Astronomy.
- Странният свят: Орбитата на изпаряващата екзопланета е несъгласувана | пространство
- Земята с размер на "Лава планета" с 8,5-часова година сред най-бързите виждани
- Намерени! „Младият Юпитер“, най-малката екзопланета, директно гледана от телескоп
