Αν βάλετε ένα μεγάλο μαύρο βράχο έξω στον Ήλιο για λίγες ώρες, τότε πηγαίνετε και αγγίξτε τον, θα περιμένατε ότι το πιο ζεστό μέρος του βράχου θα ήταν εκείνο που αντιμετώπιζε τον Ήλιο, σωστά; Λοιπόν, όταν πρόκειται για εξωπλανήτες, οι προσδοκίες σας θα αψηφιστούν. Μια νέα ανάλυση ενός καλά μελετημένου εξωπλανητικού συστήματος αποκαλύπτει ότι ένας από τους πλανήτες - ο οποίος δεν είναι ένας μεγάλος μαύρος βράχος, αλλά μια μπάλα αερίου που μοιάζει με Δία - έχει το θερμότερο μέρος του απέναντι από αυτό του αστεριού του.
Το σύστημα Upsilon Andromedae, που βρίσκεται 44 έτη φωτός μακριά από τη Γη στον αστερισμό Andromeda, είναι ένα πολύ μελετημένο σύστημα πλανητών που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι λίγο πιο ογκώδες και ελαφρώς πιο θερμό από τον Ήλιο μας.
Ο πλησιέστερος πλανήτης στο αστέρι, ο Upilon Andromeda b, ήταν ο πρώτος εξωπλανήτης που πήρε τη θερμοκρασία του από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer. Όπως αναφέραμε το 2006, ο αντηλιακός Andromeda b θεωρήθηκε ότι ήταν κλειδωμένος παλιρροιακά στο αστέρι και έδειξε αντίστοιχες αλλαγές θερμοκρασίας σε αυτό γύρω από το αστέρι του. Δηλαδή, καθώς πήγε πίσω από το αστέρι από την προοπτική μας, το πρόσωπο ήταν πιο ζεστό από ό, τι όταν ήταν μπροστά από το αστέρι από την προοπτική μας. Αρκετά απλό, σωστά; Αυτά τα αρχικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σε μια εφημερίδα το Επιστήμη στις 27 Οκτωβρίου 2006, διαθέσιμο εδώ.
Όπως αποδεικνύεται, αυτό το σενάριο αλλαγής θερμοκρασίας δεν ισχύει. Ο καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας της UCLA Brad Hansen, ο οποίος είναι συν-συγγραφέας τόσο για το έγγραφο του 2006 όσο και για τα ενημερωμένα αποτελέσματα, εξηγεί: «Η αρχική έκθεση βασίστηκε σε λίγες μόνο ώρες δεδομένων, που ελήφθησαν νωρίς στην αποστολή, για να δει εάν τέτοια μια μέτρηση ήταν ακόμη δυνατή (πλησιάζει το όριο της αναμενόμενης απόδοσης του οργάνου). Δεδομένου ότι οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι ήταν δυνατό να εντοπιστεί, μας δόθηκε μεγαλύτερος χρόνος για να το κάνουμε με περισσότερες λεπτομέρειες. "
Παρατηρήσεις του upsilon Andromedae b ελήφθησαν ξανά με τον Spitzer τον Φεβρουάριο του 2009. Μόλις οι αστρονόμοι μπόρεσαν να μελετήσουν περισσότερο τον πλανήτη, ανακάλυψαν κάτι περίεργο - πόσο ζεστό ήταν ο πλανήτης όταν πέρασε μπροστά από το αστέρι από την προοπτική μας ήταν πολύ πιο ζεστό από ό, τι όταν πέρασε, ακριβώς το αντίθετο από αυτό που θα περίμενε κανείς και αντίθετο από τα αποτελέσματα που αρχικά δημοσίευσαν. Ακολουθεί ένας σύνδεσμος για μια κινούμενη εικόνα που βοηθά στην εξήγηση αυτού του περίεργου χαρακτηριστικού του πλανήτη.
Αυτό που ανακάλυψαν οι αστρονόμοι - και δεν έχουν ακόμη εξηγήσει πλήρως - είναι ότι υπάρχει ένα "θερμό σημείο" περίπου 80 μοίρες απέναντι από το πρόσωπο του πλανήτη που είναι στραμμένο προς το αστέρι. Με άλλα λόγια, το θερμότερο σημείο στον πλανήτη δεν είναι στην πλευρά του πλανήτη που δέχεται τη μεγαλύτερη ακτινοβολία από το αστέρι.
Αυτό από μόνο του δεν είναι καινοτομία. Ο Χάνσεν είπε, «Υπάρχουν αρκετοί εξωπλανήτες που παρατηρούνται με ζεστά σημεία, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων των οποίων τα σημεία μετατοπίζονται σε σχέση με τη θέση που βλέπει στο αστέρι (ένα παράδειγμα είναι το πολύ καλά μελετημένο σύστημα HD189733b). Η κύρια διαφορά σε αυτήν την περίπτωση είναι ότι η αλλαγή που παρατηρούμε είναι η μεγαλύτερη γνωστή. "
Το Upsilon Andromedae b δεν διέρχεται μπροστά από το αστέρι του από το πλεονεκτικό σημείο μας στη Γη. Η τροχιά του έχει κλίση περίπου 30 μοίρες, οπότε φαίνεται να περνάει «κάτω» από το αστέρι καθώς έρχεται γύρω από το μέτωπο. Αυτό σημαίνει ότι οι αστρονόμοι δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη μέθοδο διαμετακόμισης της εξωπλανητικής μελέτης για να πάρουν μια λαβή στην τροχιά του, αλλά μάλλον να μετρήσουν την έλξη που ασκεί ο πλανήτης στο αστέρι. Έχει προσδιοριστεί ότι το upsilon Andromedae b περιστρέφεται περίπου κάθε 4,6 ημέρες, έχει μάζα 0,69 εκείνη του Δία και έχει διάμετρο περίπου 1,3 Δία. Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα για ολόκληρο το σύστημα του Upilon Andromedae, δείτε αυτήν την ιστορία που κάναμε νωρίτερα φέτος.
Λοιπόν, τι ακριβώς μπορεί να προκαλεί αυτό το παράξενα τοποθετημένο ζεστό σημείο στον πλανήτη; Οι συγγραφείς της εφημερίδας προτείνουν ότι οι άνεμοι του Ισημερινού - όπως και οι ίδιοι στον Δία - θα μπορούσαν να μεταφέρουν θερμότητα γύρω από τον πλανήτη.
Ο Χάνσεν εξήγησε: «Στο υπο-αστρικό σημείο (εκείνο που βρίσκεται πιο κοντά στο αστέρι) η ποσότητα της ακτινοβολίας που απορροφάται από το αστέρι είναι η υψηλότερη, έτσι το αέριο εκεί θερμαίνεται περισσότερο. Επομένως, θα έχει την τάση να απομακρύνεται από την καυτή περιοχή προς τις κρύες περιοχές. Αυτό, σε συνδυασμό με την περιστροφή, θα δώσει μια δομή τύπου «αιολικού εμπορίου» στη ροή αερίου στον πλανήτη… Η μεγάλη αβεβαιότητα είναι πώς τελικά αυτή η ενέργεια διαλύεται. Το γεγονός ότι παρατηρούμε ένα καυτό σημείο σε περίπου 90 μοίρες υποδηλώνει ότι αυτό συμβαίνει κάπου κοντά στον «τερματιστή» (άκρη ημέρας / νύχτας). Κατά κάποιο τρόπο, οι άνεμοι ρέουν γύρω από το αστρικό σημείο και στη συνέχεια διαλύονται καθώς πλησιάζουν τη νύχτα. Υποθέτουμε ότι αυτό μπορεί να οφείλεται στο σχηματισμό κάποιου είδους σοκ μπροστά ».
Ο Χάνσεν είπε ότι δεν είναι σίγουροι πόσο μεγάλο είναι αυτό το ζεστό σημείο. «Έχουμε μόνο ένα πολύ ακατέργαστο μέτρο, γι 'αυτό έχουμε διαμορφώσει ως βασικά δύο ημισφαίρια - το ένα πιο ζεστό από το άλλο. Κάποιος θα μπορούσε να κάνει το σημείο μικρότερο και να το κάνει αντίστοιχα πιο ζεστό και θα έχετε το ίδιο αποτέλεσμα. Έτσι, μπορεί κανείς να ανταλλάξει το μέγεθος του σημείου έναντι της αντίθεσης θερμοκρασίας ενώ ταυτόχρονα ταιριάζει με τις παρατηρήσεις. "
Το πιο πρόσφατο έγγραφο, το οποίο συν-συγγραφέας από μέλη από τις Ηνωμένες Πολιτείες και το Ηνωμένο Βασίλειο, θα εμφανιστεί στο Αστροφυσική Εφημερίδα. Αν θέλετε να βγείτε έξω και να δείτε το αστέρι upsilon Andromedae, εδώ είναι ένα γράφημα αστεριών.
Πηγή: Δελτίο Τύπου JPL, Arxiv εδώ και εδώ, συνέντευξη μέσω email με τον καθηγητή Brad Hansen.
