ty extrasolární planeta Mise Khufu odhalila, že exoplaneta obíhající kolem své hostitelské hvězdy za jediný den má zdeformovaný tvar, který vypadá spíše jako ragbyový míč než míč. Toto je poprvé, co bylo detekováno zkreslení exoplanety, což poskytuje nový pohled na vnitřní strukturu těchto hvězd zahrnujících planety.
Planeta známá jako WASP-103b se nachází v souhvězdí Herkula. Byl zkreslený silnými slapovými silami mezi planetou a její hostitelskou hvězdou WASP-103, která je asi o 200 stupňů teplejší a 1,7krát větší než Slunce.
přílivový tah
Příliv a odliv v pozemských oceánech zažíváme hlavně díky tomu, že se Měsíc na naší planetě trochu táhne, když kolem nás obíhá. Slunce má také malý, ale významný vliv na příliv a odliv, přesto je příliš daleko od Země, aby způsobilo velké deformace naší planetě. Totéž nelze říci o WASP-103b, planetě téměř dvakrát tak velké Jupiter Se svou hmotností 1,5 krát oběhne svou hostitelskou hvězdu za méně než jeden den. Astronomové tušili, že taková blízkost způsobí příliv a odliv, ale zatím je nedokázali změřit.
Khufu odhaluje exoplanetu ve tvaru ragbyového míče. Kredit: ESA
Využití nových dat z kosmického dalekohledu Khufu od Evropské vesmírné agentury spolu s údaji již získanými dříve NASA/který – který Hubbleův vesmírný dalekohled Pomocí Spitzerova vesmírného teleskopu NASA se nyní astronomům podařilo zjistit, jak slapové síly deformují exoplanetu WASP-103b z obyčejné koule do tvaru koule ragby.
Khufu měří tranzit exoplanety – k poklesu světla dochází, když planeta z našeho pohledu projde před svou hvězdou. Studium tvaru světelné křivky obvykle odhalí podrobnosti o planetě, jako je její velikost. Cheopsova vysoká přesnost v kombinaci s flexibilitou navádění, která umožňuje satelitu vrátit se k cíli a monitorovat vícenásobné přechody, umožnila astronomům detekovat přesný signál slapového zkreslení WASP-103b. Tento výrazný podpis lze použít k odhalení více o planetě.
„Je neuvěřitelné, že Khufu byl skutečně schopen detekovat tak malou deformaci,“ říká Jacques Lascar z Paris Observatory, Paris University of Sciences and Letters a spoluautor výzkumu. „Je to poprvé, co byla taková analýza provedena, a můžeme doufat, že pozorování po delší dobu toto pozorování posílí a povedou k lepšímu poznání vnitřní struktury planety.“
sfouknutá planeta
Tým byl schopen použít křivku průchodu světla WASP-103b k odvození proměnné – milostného čísla – která měří rozložení hmoty na planetě. Pochopení toho, jak je hmota distribuována, může odhalit podrobnosti o vnitřní struktuře planety.
„Odolnost materiálu vůči deformaci závisí na jeho složení,“ vysvětluje Susana Barros z Ústavu astronomie a Univerzity v Portu v Portugalsku a hlavní autorka výzkumu. „Například tady na Zemi máme díky Měsíci a Slunci přílivy a odlivy, ale můžeme vidět pouze oceánské přílivy. Skalnatá část se moc nepohybuje. Změřením toho, jak je planeta zdeformovaná, můžeme říct, jak moc je kamenná.“ , plynné nebo vodnaté.“
Milostné číslo pro WASP-103b je podobné jako u Jupitera, což zpočátku naznačuje, že vnitřní struktura je podobná, ačkoli WASP-103b má dvakrát větší poloměr.
„V zásadě bychom očekávali, že planeta s hmotností 1,5krát větší než Jupiter bude zhruba stejně velká, takže WASP-103b by měla být velmi nafouklá kvůli oteplování své hvězdy a možná i dalším mechanismům,“ říká Susanna.
„Pokud dokážeme potvrdit detaily její vnitřní struktury prostřednictvím budoucích pozorování, možná lépe pochopíme, proč je tak nafouknutá. Znalost velikosti jádra této exoplanety bude také důležitá pro lepší pochopení toho, jak vznikla.“
Vzhledem k tomu, že nejistota v Loveově čísle je stále velmi vysoká, bude k rozluštění podrobností zapotřebí budoucí pozorování pomocí dalekohledu Khufu a Jamese Webba Space Telescope (WEB). Webbovo velmi vysoké rozlišení zlepší měření slapové deformace exoplanet, což umožní lepší srovnání mezi těmito takzvanými „horkými Jupitery“ a obřími planetami sluneční soustavy.
tajemný pohyb
Další záhada také obklopuje WASP-103b. Slapové interakce mezi hvězdou a planetou velmi blízkou velikosti Jupiteru by typicky zkrátily oběžnou dobu planety a postupně ji přiblížily ke hvězdě, než ji mateřská hvězda nakonec spolkla. Zdá se však, že měření WASP-103b naznačují, že oběžná doba se může prodlužovat a planeta se pomalu vzdaluje od hvězdy. To může naznačovat, že dominantním faktorem ovlivňujícím planetu je něco jiného než slapové síly.
Susanna a její kolegové zvažovali další možné scénáře, jako je dopad hvězdy doprovodu hostitele na dynamiku systému nebo mírně eliptická dráha planety. Tyto scénáře nemohli potvrdit, ale ani vyloučit. Je také možné, že oběžná doba se ve skutečnosti spíše zkracuje než prodlužuje, ale pouze další pozorování tranzitů WASP-103b s Khufuem a dalšími dalekohledy pomohou objasnit tuto záhadu.
„Velikost vlivu slapového zkreslení na přechodnou světelnou křivku exoplanet je velmi malá, ale díky Khufuovu velmi vysokému rozlišení to můžeme vidět poprvé,“ říká Kate Isaac, vědecká pracovnice projektu Khufu z Evropské vesmírné agentury. . „Tato studie je vynikajícím příkladem velmi různorodých otázek, které mohou vědci exoplanet řešit s Khufu, což ilustruje důležitost této flexibilní následné mise.“
Odkaz: “Detekce přílivové deformace WASP-103b při 3 °C pomocí CHEOPS” od SCC Barrosg, B. Akinsanmi, G. Boué, AMS Smith, J. Laskar, S. Ulmer-Moll, J. Lillo-Box, D. Queloz, A. Collier Cameron, S. G. Sousa, D. Ehrenreich, M. J. Hooton, G. Bruno, B.-O. Demore, ACM Korea, ODS Demangeon, T. G. Wilson, A. Bonfanti, S. Hoyer, Y. Alibert, R. Alonso, G. Anglada Escudé, D. Barbato, T. Bárczy, D. Barrado, W. Baumjohann, M. Beck, T. Beck, W. Davies, M. Delwell, A. Dillin, L. Delries, A. Erickson, A. K. Heng, L. Kiss, A. Lecavelier des Etangs, M. Lendl, C. Lovis, D. Magrin, V. Nascimbeni, PFL Maxted, G. Olofsson, R. Ottensamer, I. Pagano, E. Pallé, H . Parviainen, G. Peter, G. Piotto, D. Pollacco, R. Ragazzoni, N. Rando, H. Rauer, I. Ribas, N. C. Santos, G. Scandariato, D. Ségransan, A. E. Simon, M. Steller, Gy. M. Szabó, N. Thomas, S. Udry, B. Ulmer, V. Van Grotel a N. A. Walton, 11. ledna 2022, Astronomie a astrofyzika.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142196
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
