Ако поставите голяма черна скала навън в Слънцето за няколко часа, а след това отидете и я докоснете, ще очаквате най-топлата част от скалата да е тази, която е обърната към Слънцето, нали? Е, що се отнася до екзопланети, очакванията ви ще бъдат опровергани. Нов анализ на добре проучена екзопланетна система разкрива, че една от планетите - която не е голяма черна скала, а газова топка, подобна на Юпитер - има своята най-топла част срещу тази на нейната звезда.
Системата на Upsilon Andromedae, която се намира на 44 светлинни години от Земята в съзвездието Андромеда, е много проучена система от планети, които обикалят около една звезда, малко по-масивна и малко по-гореща от нашето Слънце.
Най-близката планета до звездата, upsilon Andromeda b, беше първата екзопланета, която получи температурата си от космическия телескоп Spitzer. Както съобщавахме през 2006 г., се смяташе, че upsilon Andromeda b е добре прикрепен към звездата и показва съответни температурни промени при нея около обикалящата го звезда. Тоест, докато минаваше зад звездата от нашата перспектива, лицето беше по-топло, отколкото когато беше пред звездата от нашата гледна точка. Достатъчно просто, нали? Тези оригинални резултати бяха публикувани в статия на наука на 27 октомври 2006 г., достъпен тук.
Както се оказва, този сценарий за промяна на температурата не е такъв. Професорът по физика и астрономия от UCLA Брад Хансен, който е съавтор както на документа за 2006 г., така и на актуализираните резултати, обяснява: „Първоначалният доклад се основаваше само на няколко часа данни, взети в началото на мисията, за да се види дали такива дори беше възможно измерване (то е близо до границата на очакваната производителност на инструмента). Тъй като наблюденията предполагаха, че е възможно да се открият, ни беше предоставено по-голямо количество време, за да го направим по-подробно. “
Наблюденията на upsilon Andromedae b бяха проведени отново със Spitzer през февруари 2009 г. След като астрономите успяха да изучат повече планетата, те откриха нещо странно - колко топла беше планетата, когато тя мина пред звездата от нашата гледна точка беше много по-топло, отколкото когато мина зад, точно обратното на това, което човек би очаквал, и противоположно на резултатите, които първоначално публикуваха. Ето линк към анимация, която помага да се обясни тази странна характеристика на планетата.
Това, което астрономите откриха - и тепърва ще обясняват напълно - е, че има „топло петно“ на около 80 градуса срещу лицето на планетата, което е насочено към звездата. С други думи, най-топлото място на планетата не е от страната на планетата, която получава най-много радиация от звездата.
Това само по себе си не е новост. Хансен каза: „Има няколко екзопланети, наблюдавани с топли петна, включително някои, чиито петна са изместени спрямо местоположението, обърнато към звездата (пример е много добре проучената система HD189733b). Основната разлика в този случай е, че промяната, която наблюдаваме, е най-известната. “
Upsilon Andromedae b не преминава пред своята звезда от нашата гледна точка на Земята. Неговата орбита е наклонена с около 30 градуса, така че изглежда, че минава „под“ звездата, тъй като идва около предната част. Това означава, че астрономите не могат да използват транзитния метод на екзопланетарно изследване, за да получат дръжка по орбитата му, а по-скоро да измерват влекача, който планетата упражнява върху звездата. Определено е, че upsilon Andromedae b орбитира около всеки 4,6 дни, има маса 0,69 от тази на Юпитер и е с диаметър около 1,3 Юпитер. За да добиете по-добра представа за цялата система на Upsilon Andromedae, вижте тази история, която пуснахме по-рано тази година.
И така, какво точно би могло да предизвика това странно поставено топло място на планетата? Авторите на документа предполагат, че екваториалните ветрове - подобно на тези на Юпитер - биха могли да пренасят топлина около планетата.
Хансен обясни: „В подзвездната точка (тази, която е най-близо до звездата) количеството радиация, погълнато от звездата, е най-високо, така че газът там се нагрява повече. Следователно тя ще има тенденция да се оттича от горещия регион към студени райони. Това, съчетано с въртене, ще даде структура, подобна на „търговския вятър“, на газовия поток на планетата… Голямата несигурност е как тази енергия в крайна сметка се разсейва. Фактът, че наблюдаваме гореща точка на около 90 градуса, подсказва, че това се случва някъде близо до „терминатора“ (ръб ден / нощ). По някакъв начин ветровете се движат наоколо от подзвездната точка и след това се разсейват, когато се приближават към нощната страна. Спекулираме, че това може да е от формирането на някакъв шоков фронт. "
Хансен каза, че не са сигурни колко голямо е това топло място. „Имаме само много груба мярка за това, затова сме моделирали като две полукълба - едното по-горещо от другото. Човек би могъл да направи петното по-малко и да го направи съответно по-горещо и ще получите същия ефект. Така че човек може да търгува размера на петна спрямо контраста на температурата, като все още съвпада с наблюденията. "
Най-новият документ, който е съавтор на членове от Съединените щати и Обединеното кралство, ще се появи в Astrophysical Journal. Ако искате да излезете навън и да видите звездния надпис Andromedae, ето една звездна карта.
Източник: Прессъобщение на JPL, Арксив тук и тук, интервю по имейл с професор Брад Хансен.
