Zagadka Ypsilon Andromedae b

0

Obserwacje planety pozasłonecznej Ypsilon Andromedae b, będącej jednym z pierwszych odkrytych tzw. ‘gorących jowiszów’ dostarczyły zaskakujących dowodów na istnienie zagadkowej, gorącej strefy, znajdującej się w nietypowym położeniu względem gwiazdy układu.

Samo zjawisko plamy gorąca powstaje w wyniku oddziaływania promieniowania słonecznego danej gwiazdy na stale zwróconą ku niej ‘powierzchnię’ planety.

Co ciekawe – wcześniejsze obserwacje wykazały, że region ten może być nieznacznie przesunięty, co powoduje, że nie znajduje się bezpośrednio naprzeciw gwiazdy, jak można by podejrzewać. Do tej pory sądzono, że to zagadkowe przesunięcie strefy może być spowodowane potężnymi wiatrami, które wymuszają ruch gorącego gazu planetarnego.

Najnowsze pomiary wykonane za pośrednictwem pracującego w zakresie podczerwieni, orbitalnego teleskopu Spitzer wykazały, że w przypadku planety Ypsilon Andromedae b przesunięcie to jest o wiele większe i wynosi aż 80 stopni. Oznacza to, że najgorętszym miejscem planety jest obszar leżący niemal na jej boku, a nie bezpośrednio wystawiony na działanie promieniowania słonecznego czego można by oczekiwać. Zjawisko to okazało się być całkowitym zaskoczeniem dla naukowców i ukazuje jednocześnie jak wciąż mało wiemy o fizyce procesów zachodzących w atmosferach gazowych planet, orbitujących tak blisko gwiazd.

Choć teleskop Spitzer nie był w stanie obserwować układu bezpośrednio, to umożliwił przeprowadzenie obserwacji w jaki sposób zmienia się emisja promieniowania podczerwonego z tego systemu słonecznego podczas ruchu orbitalnego planety. Ponieważ emitowane promieniowanie zależne jest od temperatury obiektów, oczekiwano, że cały ten układ będzie wydawał się najbardziej jasny w momencie gdy gorąca część planety stanie się najbardziej widoczna – w szczególności, gdy obiekt ten znajdzie się w położeniu “za gwiazdą”.

Zebrane dane świadczyły jednak, że układ słoneczny wydaje się być najjaśniejszy w momencie gdy planeta zwrócona jest bokiem w kierunku Ziemi. Paradoks tego zjawiska jest obecnie trudny do wytłumaczenia – przekładając je na warunki ziemskie, byłoby to równoznaczne z odczuwaniem największego gorąca podczas… zachodu Słońca.

{youtube}LR6W9T2KsU0|500|306{/youtube}
Animacja przedstawiająca ruch orbitalny planety oraz pozycję zagadkowej plamy gorąca na jej powierzchni
(NASA/JPL-Caltech)

Obserwacji dokonano przez pięć dni lutego 2009 roku, co oznacza, że zarejestrowano ruch planety odpowiadający mniej więcej jej pojedynczej orbicie ponieważ Ypsilon Andromedae b obiega swoją młodą gwiazdę podobną do Słońca w czasie około 4.6 dnia. Z powodu faktu, że planeta nie tranzytuje, pomiar orbity został wykonany za pośrednictwem techniki wykorzystującej analizę prędkości radialnej gwiazdy z użyciem teleskopów naziemnych.

Obecnie nie istnieje teoria mogąca wyjaśnić zaobserwowane zjawisko, choć spekuluje się, że może to być efekt interakcji magnetycznych pomiędzy gwiazdą a planetą, lub konsekwencja występowania w atmosferze potężnych fal uderzeniowych wywołanych ponaddźwiękowym ruchem gazu, który w konsekwencji powoduje rozgrzewanie się atmosfery w wykrytym miejscu planety. Prawdopodobnie odpowiedź na to jaki mechanizm napędza to zjawisko będzie można uzyskać dopiero po przeprowadzeniu podobnych badań innych ‘gorących jowiszów’.

Obserwacji z wykorzystaniem teleskopu Spitzer dokonano jeszcze przed wyczerpaniem się zapasów chłodziwa, co nastąpiło w maju 2009 roku.

(NASA/JPL)

Diagram przedstawiający prognozowaną krzywą jasności w podczerwieni (kolor czarny) oraz zaobserwowanej przy użyciu teleskopu Spitzer (NASA/JPL-Caltech/UCLA)

Share.

Comments are closed.