Jos asetat suuren mustan kallion aurinkoon muutaman tunnin ajan ja mene sitten koskettamaan sitä, luulet, että kallion lämpimin osa on aurinkoa kohtaava, eikö niin? No, kun kyse on eksoplaneetoista, odotuksiasi uhmataan. Uusi hyvin tutkitun eksoplanetaarisen järjestelmän analyysi paljastaa, että yhdellä planeetoista - joka ei ole iso musta kallio, mutta Jupiterin kaltainen kaasupallo - on sen lämpimin osa vastapäätä tähdenään.
Upsilon Andromedae -järjestelmä, joka sijaitsee 44 valovuoden päässä maapallosta Andromedan tähdistössä, on paljon tutkittu planeettojen järjestelmä, joka kiertää tähtiä hiukan massiivisemman ja hieman kuumemman kuin aurinkoomme.
Tähteä lähinnä oleva planeetta, upsilon Andromeda b, oli ensimmäinen eksoplaneetta, jonka lämpötila otettiin Spitzerin avaruusteleskoopilla. Kuten ilmoitimme jo vuonna 2006, upsilon Andromeda b: n ajateltiin olevan vuorovedessä lukittu tähtiin ja osoittaen vastaavia lämpötilan muutoksia, kun se kiertyi isäntätähteensä. Eli kasvot olivat lämpimämpiä kuin silloin, kun se meni tähden taakse näkökulmasta katsottuna. Tarpeeksi yksinkertainen, eikö niin? Nämä alkuperäiset tulokset julkaistiin lehdessä vuonna 2006 tiede 27. lokakuuta 2006, saatavilla täältä.
Kuten käy ilmi, tämä lämpötilanmuutoksen skenaario ei ole kyse. UCLA: n fysiikan ja tähtitieteen professori Brad Hansen, joka on sekä vuoden 2006 paperin että päivitettyjen tulosten avustaja, selittää: ”Alkuperäinen raportti perustui vain muutaman tunnin tietoihin, jotka otettiin operaation varhaisessa vaiheessa nähdäkseen, onko sellaisia mittaus oli mahdollista jopa (se on lähellä instrumentin odotettavissa olevan suorituskyvyn rajaa). Koska havaintojen mukaan havaitseminen oli mahdollista, meille annettiin enemmän aikaa tehdä se yksityiskohtaisemmin. "
Upilon Andromedae b: n havainnot otettiin Spitzerin kanssa uudelleen helmikuussa 2009. Kun tähtitieteilijät pystyivät tutkimaan planeettaa enemmän, he löysivät jotain outoa - kuinka lämmin planeetta oli, kun se kulki tähden edessä meidän näkökulmastamme paljon lämpimämpi kuin silloin, kun se ohi, juuri päinvastainen kuin mitä odotettaisiin, ja vastakohta heidän alun perin julkaisemiin tuloksiin. Tässä on linkki animaatioon, joka auttaa selittämään tämän planeetan outoja piirteitä.
Tähtitieteilijät havaitsivat - ja niiden ei ole vielä selitetä täysin, - että on ”lämmin kohta”, joka on noin 80 astetta vastapäätä planeettaa kohti, joka on osoitettu tähtiä kohti. Toisin sanoen, maapallon lämpimin kohta ei ole planeetan sillä puolella, joka vastaanottaa tähtiä eniten säteilyä.
Tämä ei sinänsä ole uutuus. Hansen kertoi: ”On olemassa useita eksoplaneettoja, jotka on havaittu lämpimillä pisteillä, mukaan lukien jotkut, joiden täplät ovat siirtyneet suhteessa tähtiä kohti (esimerkki on erittäin hyvin tutkittu järjestelmä HD189733b). Suurin ero tässä tapauksessa on, että muutos, jota havaitsemme, on suurin tunnettu. ”
Upsilon Andromedae b ei kulje tähdensä edessä maapallon näkökulmasta. Sen kiertorata on kallistunut noin 30 astetta, joten se näyttää kulkevan ”tähden alapuolelle” edessä ympäri. Tämä tarkoittaa, että tähtitieteilijät eivät voi käyttää eksoplanetaarisen tutkimuksen kauttakulkumenetelmää saadakseen kahva kiertoradallaan, vaan pikemminkin mitata hinaaja, jonka planeetta kohdistaa tähtiin. On määritetty, että upsilon Andromedae b kiertää noin 4,6 päivän välein, sen massa on 0,69 Jupiterin ja sen halkaisija on noin 1,3 Jupiterin sädettä. Saadaksesi paremman kuvan koko upsilon Andromedae -järjestelmästä, katso tarina, jonka juoksimme aiemmin tänä vuonna.
Joten mikä tarkalleen ottaen voi aiheuttaa tämän omituisesti sijoitetun lämpimän pisteen planeetalla? Lehden kirjoittajat ehdottavat, että päiväntasaajan tuulet - aivan kuten Jupiterin tuulet - voisivat siirtää lämpöä planeetan ympäri.
Hansen selitti: ”Tähtien alla olevassa pisteessä (tähtiä lähinnä oleva) tähdestä absorboituneen säteilyn määrä on suurin, joten siinä oleva kaasu kuumenee enemmän. Siksi sillä on taipumus virtaa pois kuumalta alueelta kylmiin alueisiin. Tämä yhdistettynä kiertoon antaa “kaupallisen tuulen” kaltaisen rakenteen planeetan kaasuvirtaukselle ... Suuri epävarmuus on, kuinka tämä energia lopulta häviää. Se, että havaitsemme kuumapistettä noin 90 asteessa, viittaa siihen, että tämä tapahtuu jossain lähellä terminaattoria (päivän / yön reuna). Jotenkin tuulet virtaavat ympäri tähtien pistettä ja sitten hajoavat lähestyessäsi yöpuolet. Arvelemme, että tämä voi johtua jonkinlaisen sokkien muodostumisesta. ”
Hansen kertoi olevansa epävarma siitä, kuinka suuri tämä lämmin paikka on. ”Meillä on vain erittäin raa'at mitat tästä, joten olemme mallinneet pohjimmiltaan kaksi pallonpuoliskoa - toisen kuumemman kuin toisen. Voisi tehdä paikasta pienemmän ja tehdä siitä vastaavasti kuumemman ja saat saman vaikutuksen. Joten, pistekoko voi vaihdella lämpötilan kontrastin kanssa samalla, kun se vastaa havaintoja. "
Viimeisin julkaisu, jonka ovat kirjoittanut Yhdysvaltojen ja Ison-Britannian jäsenet, ilmestyy Astrophysical Journal. Jos haluat mennä ulos ja nähdä tähtien yläpuolella olevan Andromedaen, tässä on tähtikartta.
Lähde: JPL: n lehdistötiedote, Arxiv täällä ja täällä, sähköpostihaastattelu professori Brad Hansenin kanssa.
