Sekiranya anda meletakkan batu hitam besar di luar Matahari selama beberapa jam, kemudian pergi dan menyentuhnya, anda mengharapkan bahagian paling panas batu itu adalah yang menghadap Matahari, bukan? Baiklah, mengenai eksoplanet, harapan anda akan ditolak. Analisis baru sistem eksoplanetri yang dikaji dengan baik menunjukkan bahawa salah satu planet - yang bukan batu hitam besar, tetapi bola gas seperti Musytari - mempunyai bahagian yang paling panas bertentangan dengan bintangnya.
Sistem Upsilon Andromedae, yang terletak 44 tahun cahaya dari Bumi dalam buruj Andromeda, adalah sistem planet yang banyak dikaji yang mengorbit bintang sedikit lebih besar dan sedikit lebih panas daripada Matahari kita.
Planet terdekat dengan bintang, upsilon Andromeda b, adalah eksoplanet pertama yang suhu diambil oleh The Spitzer Space Telescope. Seperti yang kami laporkan pada tahun 2006, upsilon Andromeda b dianggap terkunci dengan pasang ke bintang dan menunjukkan perubahan suhu yang sesuai di sekitar bintang inangnya. Maksudnya, ketika ia berada di belakang bintang dari perspektif kita, wajahnya lebih panas daripada ketika berada di depan bintang dari perspektif kita. Cukup sederhana, bukan? Hasil asli ini diterbitkan dalam sebuah makalah di Sains pada 27 Oktober 2006, boleh didapati di sini.
Ternyata, senario perubahan suhu ini tidak berlaku. Profesor Fizik dan Astronomi UCLA Brad Hansen, yang merupakan pengarang bersama di kedua makalah 2006 dan hasil yang dikemas kini, menjelaskan, "Laporan asalnya berdasarkan hanya beberapa jam data, yang diambil pada awal misi, untuk melihat apakah itu pengukuran mungkin dilakukan (hampir dengan had prestasi instrumen yang diharapkan). Oleh kerana pemerhatian menunjukkan kemungkinan untuk dikesan, kami diberi masa yang lebih besar untuk melakukannya dengan lebih terperinci. "
Pemerhatian terhadap upsilon Andromedae b diambil bersama Spitzer pada bulan Februari 2009. Setelah para astronom dapat mempelajari planet ini dengan lebih lanjut, mereka menemui sesuatu yang aneh - betapa panasnya planet ini ketika ia melintas di depan bintang dari perspektif kita adalah jauh lebih panas daripada ketika ia berlalu, kebalikan dari apa yang diharapkan seseorang, dan sebaliknya dari hasil yang mereka terbitkan pada asalnya. Berikut adalah pautan ke animasi yang membantu menjelaskan ciri pelik planet ini.
Apa yang ditemui para astronom - dan belum dapat dijelaskan sepenuhnya - adalah bahawa terdapat "titik hangat" kira-kira 80 darjah bertentangan dengan muka planet yang dihalakan ke arah bintang. Dengan kata lain, tempat paling panas di planet ini bukan di sisi planet yang menerima sinaran paling banyak dari bintang.
Ini dengan sendirinya bukan perkara baru. Hansen berkata, "Ada beberapa eksoplanet yang diamati dengan bintik-bintik hangat, termasuk beberapa tempat yang berpindah relatif terhadap lokasi menghadap bintang (contohnya adalah sistem HD189733b yang sangat dipelajari). Perbezaan utama dalam kes ini adalah bahawa pergeseran yang kita amati adalah yang terbesar diketahui. "
Upsilon Andromedae b tidak melintas di hadapan bintangnya dari sudut pandang kita di Bumi. Orbitnya condong sekitar 30 darjah, sehingga nampaknya melewati "di bawah" bintang ketika datang di depan. Ini bermaksud bahawa ahli astronomi tidak dapat menggunakan kaedah transit kajian eksoplanet untuk mendapatkan pegangan di orbitnya, melainkan mengukur daya tarik yang dilakukan planet ini pada bintang. Telah ditentukan bahawa upsilon Andromedae b mengorbit sekitar 4,6 hari, mempunyai jisim 0,69 Jupiter dan berdiameter sekitar 1,3 Musytari. Untuk mendapatkan idea yang lebih baik mengenai keseluruhan sistem upsromon Andromedae, lihat kisah ini yang kami jalankan awal tahun ini.
Oleh itu, apa sebenarnya yang boleh menyebabkan tempat hangat ini diletakkan di planet ini? Penulis kertas menunjukkan bahawa angin khatulistiwa - seperti angin di Musytari - dapat memindahkan haba di seluruh planet ini.
Hansen menjelaskan, “Pada titik sub-bintang (yang paling dekat dengan bintang) jumlah radiasi yang diserap dari bintang adalah yang paling tinggi, sehingga gas di sana lebih banyak dipanaskan. Oleh itu, ia akan cenderung mengalir dari kawasan panas ke kawasan sejuk. Ini, digabungkan dengan putaran akan memberikan struktur seperti angin perdagangan untuk aliran gas di planet ini ... Ketidakpastian besar adalah bagaimana tenaga itu akhirnya hilang. Fakta bahawa kita melihat titik panas pada kira-kira 90 darjah menunjukkan bahawa ini berlaku di suatu tempat berhampiran "terminator" (tepi siang / malam). Entah bagaimana angin mengalir dari titik sub-bintang dan kemudian menghilang ketika menghampiri sisi malam. Kami berspekulasi bahawa ini mungkin dari pembentukan semacam kejutan depan. "
Hansen mengatakan bahawa mereka tidak pasti betapa besarnya kawasan hangat ini. "Kami hanya memiliki ukuran yang sangat kasar, jadi kami telah memodelkan dua hemisfera - satu lebih panas daripada yang lain. Seseorang boleh menjadikan tempat lebih kecil dan menjadikannya lebih panas dan anda akan mendapat kesan yang sama. Jadi, seseorang boleh menukar ukuran tempat berbanding kontras suhu sambil tetap sesuai dengan pemerhatian. "
Makalah terbaru, yang dikarang bersama oleh anggota dari Amerika Syarikat dan Inggeris, akan muncul di Jurnal Astrofizik. Sekiranya anda ingin pergi ke luar dan melihat bintang Andromedae, inilah carta bintang.
Sumber: Siaran Akhbar JPL, Arxiv di sini dan di sini, wawancara e-mel dengan Profesor Brad Hansen.
