Pokud postavíte velký černý kámen venku na Slunce na několik hodin a pak se ho dotknete, čekali byste, že nejteplejší částí kamene bude ta, která byla obrácena ke Slunci, že? Pokud jde o exoplanety, vaše očekávání budou překonána. Nová analýza dobře prostudovaného exoplanetárního systému odhaluje, že jedna z planet – což není velká černá skála, ale plynová koule podobná Jupiteru – má svou nejteplejší část naproti své hvězdě.
Systém Upsilon Andromedae, který leží 44 světelných let od Země v souhvězdí Andromedy, je hodně prostudovaný systém planet, které obíhají kolem hvězdy o něco hmotnější a o něco teplejší než naše Slunce.
Planeta nejblíže hvězdě, upsilon Andromeda b, byla první exoplanetou, jejíž teplotu změřil Spitzerův vesmírný dalekohled. Jak jsme informovali již v roce 2006 Předpokládá se, že upsilon Andromeda b je slapově uzamčen ke hvězdě a vykazuje odpovídající teplotní změny při oběhu kolem své hostitelské hvězdy. To znamená, že jak to šlo z naší perspektivy za hvězdou, tvář byla teplejší, než když byla z naší perspektivy před hvězdou. Dost jednoduché, že? Tyto původní výsledky byly publikovány v článku vVědadne 27. října 2006 k dispozici zde.
Jak se ukazuje, tento scénář změny teploty není tento případ. Profesor fyziky a astronomie z UCLA Brad Hansen, který je spoluautorem jak článku z roku 2006, tak aktualizovaných výsledků, vysvětluje: „Původní zpráva byla založena na pouhých několika hodinách dat pořízených na začátku mise, abychom zjistili, zda taková bylo dokonce možné měření (je blízko k hranici očekávaného výkonu přístroje). Vzhledem k tomu, že pozorování naznačovala, že je možné detekovat, dostali jsme větší množství času na to, abychom to provedli podrobněji.'
Pozorování upsilonu Andromedae b byla znovu pořízena pomocí Spitzeru v únoru 2009. Jakmile byli astronomové schopni planetu více studovat, objevili něco zvláštního – jak teplá byla planeta, když z naší perspektivy procházela před hvězdou. mnohem teplejší, než když se minulo, přesně naopak, než by se dalo očekávat, a proti výsledkům, které původně zveřejnili. Zde je odkaz na animaci to pomáhá vysvětlit tento zvláštní rys planety.
To, co astronomové objevili – a musí to ještě plně vysvětlit – je, že existuje „teplá skvrna“ asi 80 stupňů proti tváři planety, která je namířena ke hvězdě. Jinými slovy, nejteplejší místo na planetě není na té straně planety, která přijímá nejvíce záření z hvězdy.
To samo o sobě není novinkou. Hansen řekl: 'Je pozorováno několik exoplanet s teplými skvrnami, včetně některých, jejichž skvrny jsou posunuty vzhledem k poloze přivrácené ke hvězdě (příkladem je velmi dobře prostudovaný systém HD189733b). Hlavním rozdílem v tomto případě je, že posun, který pozorujeme, je největší známý.'
Upsilon Andromedae b nepřechází před svou hvězdou z našeho výhodného místa na Zemi. Její oběžná dráha je nakloněna asi o 30 stupňů, takže se zdá, že prolétá „pod“ hvězdou, když přichází kolem přední části. To znamená, že astronomové nemohou použít tranzitní metodu exoplanetárního studia, aby získali kontrolu nad její oběžnou dráhou, ale spíše změřili tah, kterým planeta působí na hvězdu. Bylo zjištěno, že upsilon Andromedae b obíhá přibližně každých 4,6 dne, má hmotnost 0,69 hmotnosti Jupiteru a má průměr asi 1,3 poloměru Jupiteru. Pro lepší představu o celém systému upsilon Andromedae viz tento příběh letos jsme běželi dříve.
Takže co přesně by mohlo způsobit toto bizarně umístěné teplé místo na planetě? Autoři článku naznačují, že rovníkové větry – podobně jako ty na Jupiteru – by mohly přenášet teplo kolem planety.
Graf a vizuální znázornění horké skvrny, když planeta obíhá kolem hvězdy upsilon Andromedae. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Hansen vysvětlil: „V subhvězdném bodě (v tom nejblíže hvězdě) je množství záření absorbovaného z hvězdy nejvyšší, takže se tam plyn více zahřívá. Bude tedy mít tendenci odtékat z horké oblasti do chladných oblastí. To v kombinaci s rotací dá proudění plynu na planetě strukturu podobnou „pasátovému větru… Velkou nejistotou je, jak se tato energie nakonec rozptýlí. Skutečnost, že pozorujeme horkou skvrnu při zhruba 90 stupních, naznačuje, že k tomu dochází někde poblíž „terminátoru“ (hrana dne/noc). Větry nějak proudí kolem z podhvězdného bodu a poté se rozptýlí, když se přiblíží k noční straně. Spekulujeme, že to může být z vytvoření nějaké šokové fronty.'
Hansen řekl, že si nejsou jisti, jak velké toto teplé místo je. „Máme to jen velmi hrubé měření, takže jsme modelovali v podstatě dvě hemisféry – jednu teplejší než druhou. Dalo by se místo zmenšit a odpovídajícím způsobem zahřát a dosáhli byste stejného efektu. Takže je možné vyvážit velikost bodu versus teplotní kontrast a přitom stále odpovídat pozorování.
Nejnovější článek, jehož spoluautory jsou členové ze Spojených států a Spojeného království, se objeví vAstrophysical Journal.Pokud byste chtěli jít ven a vidět hvězdný upsilon Andromedae, zde je hvězdná tabulka.
Zdroj: Tisková zpráva JPL , Archiv tady a tady , e-mailový rozhovor s profesorem Bradem Hansenem.
