Чудная планета вызывает вопросы о происхождении ‘горячего Юпитера’: Наблюдения за планетой экстремальных погодных условий вызывают вопросы о происхождении горячего Юпитера

Но за прошлые 20 лет, более мощные телескопы показали, далекий от нашей солнечной системы, массы экзотических систем с абсолютно неожиданными конфигурациями. «Горячий Юпитер», например, является крупными планетами «ростера» что круг убийственно близко к их звездам. Ученые ломали голову, как эти газовые гиганты, которые, предположительно, формируются далекий от их звезд, заканчивают на таких горячих орбитах.Теперь еще более странная планетарная система может отдать более сложную загадку.

Используя Космический телескоп Спитцера НАСА, ученых из MIT, Научного Института Космического телескопа, Калифорнийского университета в Санта-Крузе, и в другом месте наблюдали экзопланету под названием HD 80606 b. Эта планета о размере Юпитера, хотя в четыре раза более крупный, и проживает в системе 190 световых годов от Земли в Главной Медведице созвездия.Что заставляет HD 80606 b выделиться среди сотен экзопланет, обнаруженных, недавно его очень эксцентричная орбита. Вместо того, чтобы поддержать круглый путь, HD 80606 b проводит приблизительно 100 дней своего года, путешествуя продолговатый маршрут далеко от и затем возвращаясь к его звезде, во многом как траектория кометы.

Затем в течение всего 20 часов это несется вокруг звезды, очень почти касаясь его, прежде, чем качаться далеко снова. При ее самом близком подходе планета получает огромную сумму энергии от ее звезды – более чем тысячу раз энергия, которую Земля получает от солнца каждый день.«Если Земля должна была быть перемещена, что близко к нашему солнцу, у него не займет много времени терять свою атмосферу и поворачивать его поверхность к магме», говорят Жюльен де Ви, postdoc в Отделе MIT Земли, Атмосферных и Планетарных Наук.В работе, опубликованной сегодня в Астрофизических Письмах о Журнале, де Ви и его коллеги сообщают о наблюдениях за HD 80606 b о более чем 85 часах, во время его самого близкого подхода к его звезде.

Исследователи учились, как изменения температуры планеты, поскольку это приближается, несется мимо и переезжает от ее звезды. Они решили, что, в то время как стоящая со звездой сторона планеты назревает к чрезвычайным 1,400 kelvins (примерно 2 000 градусов по Фаренгейту) во время swingby, эти температуры жарки недолгие.

Удивительно, они нашли, что планета охлаждается меньше чем за 10 часов, поскольку она движется по кругу далеко, достигая температур, столь холодных, что это становится невидимым для Спитцера для остальной части ее орбиты.«Это происходит каждые 111 дней», говорит де Ви. «Хорошая вещь, планета до сих пор уходит, что процесс – полный сброс. Это – та же самая история много раз».

Эксцентричная перспективаЭто думало, что горячий Юпитер начинает в круглых орбитах, подобных тому из нашего собственного Юпитера, далеко от их звезд. В какой-то момент что-то большое и крупное как соседняя звезда выдвигает их в эксцентричные орбиты. Эти планеты тогда сжаты силой тяжести их звезд каждый раз, когда они бросаются рядом.

Во время каждого близкого столкновения часть гравитационной энергии, используемой, чтобы сжать планеты, рассеяна как тепло, медленно уменьшая оригинальность орбит планет, которые в конечном счете заканчиваются трудные и круглые – процесс, известный как циркулярная рассылка писем. HD 80606 b, поэтому, как думают, является серединой миграции, замедляясь перемещающийся от эллиптического до круглого следа.То, сколько времени фаза циркулярной рассылки писем длится, зависит от того, насколько «мягкий» или гибкий планета, учитывая ее внутренние свойства. Чем более гибкий планета, тем лучше это при рассеивании механической энергии как тепло – уловка, которую любой может испытать, неоднократно сжимая резиновый шар, который в свою очередь подогревает шар.

На основе мягкости гигантов в нашей солнечной системе фаза циркулярной рассылки писем, как ожидают, произойдет за относительно короткий период сотен миллионов лет. Ученые полагают, что этот механизм мог бы объяснить, как горячий Юпитер в конечном счете развил ближние орбиты.

Однако новые наблюдения Спитцера предполагают, что HD 80606 b не так мягок как ожидалось. Поэтому HD 80606 b не мигрирует, с такой скоростью, как ранее думается и может поддержать свою очень эксцентричную орбиту в течение еще 10 миллиардов лет или больше. Если это верно, де Ви говорит, что ученым, вероятно, придется заново продумать теории о том, как горячий Юпитер сформирован, поскольку это подразумевает, что основной механизм миграции может не быть столь же эффективным, как когда-то верится.

Де Ви говорит, что альтернативные теории для того, как горячий Юпитер формируется – в котором газовые гиганты развиваются близко к их звездам или гладко спиральный внутрь с помощью формирующих планету дисков – могут быть более вероятными объяснениями горячей эволюции Юпитера.Исследователи также вычислили темп вращения планеты – первый темп вращения экзопланеты, когда-либо полученный. Темп HD 80606 b’s вращения, по существу продолжительность его дня, как оценивается, составляет 90 часов, который в два раза длиннее, чем предсказан для этой планеты.

«Эта система, несомненно, очень уникальна, поскольку это, кажется, бросает вызов во многих отношениях нашему пониманию взаимодействий звезды планеты и формирования планеты», говорит де Ви. «Хотелось бы надеяться, Будущие исследования аналогичных систем помогут нам оценить, насколько особенный эта система и как далеко от наших первоначальных теорий были».


Блог обо всем