tie ekstrasolārā planēta Khufu misija atklāja, ka eksoplanetai, kas vienas dienas laikā riņķo ap savu saimniekzvaigzni, ir izkropļota forma, kas vairāk izskatās pēc regbija bumbas, nevis bumbas. Šī ir pirmā reize, kad tiek atklāts eksoplanētas izkropļojums, sniedzot jaunu ieskatu šo zvaigznes aptverošo planētu iekšējā struktūrā.
Planēta, kas pazīstama kā WASP-103b, atrodas Herkulesa zvaigznājā. To ir izkropļojuši spēcīgi paisuma spēki starp planētu un tās saimniekzvaigzni WASP-103, kas ir par aptuveni 200 grādiem karstāka un 1,7 reizes lielāka nekā Saule.
paisuma vilkme
Mēs novērojam plūdmaiņas Zemes okeānos galvenokārt tāpēc, ka Mēness nedaudz velkas pa mūsu planētu, kad tas riņķo ap mums. Saulei ir arī neliela, bet nozīmīga ietekme uz plūdmaiņām, tomēr tā atrodas pārāk tālu no Zemes, lai radītu lielus izkropļojumus mūsu planētai. To nevar teikt par WASP-103b, kas ir gandrīz divas reizes lielāka par planētu Jupiters Ar savu masu, kas ir 1,5 reizes, tā apriņķo savu zvaigzni mazāk nekā diennaktī. Astronomi domāja, ka šāds tuvums varētu izraisīt plūdmaiņas, taču līdz šim viņiem nav izdevies tos izmērīt.
Khufu atklāj eksoplanetu, kas veidota kā regbija bumba. Kredīts: ESA
Izmantojot jaunus datus no Eiropas Kosmosa aģentūras Khufu kosmosa teleskopa, kā arī jau iepriekš iegūtos datus NASA/kurš – kurš Habla kosmiskais teleskops Izmantojot NASA Spicera kosmisko teleskopu, astronomi tagad ir spējuši atklāt, kā plūdmaiņu spēki izkropļo WASP-103b eksoplanetu no parastas sfēras līdz regbija sfēras formai.
Khufu mēra eksoplanetas tranzītu – gaismas kritums notiek, kad planēta no mūsu skatpunkta paiet priekšā savai zvaigznei. Gaismas līknes formas izpēte parasti atklāj informāciju par planētu, piemēram, tās lielumu. Cheops augstā precizitāte apvienojumā ar tā vadības elastību, kas ļauj satelītam atgriezties mērķī un uzraudzīt vairākus tranzītus, ļāva astronomiem noteikt precīzu WASP-103b plūdmaiņu izkropļojumu signālu. Šo atšķirīgo parakstu var izmantot, lai atklātu vairāk par planētu.
“Tas ir neticami, ka Khufu patiešām spēja atklāt tik nelielu deformāciju,” saka Žaks Laskars no Parīzes observatorijas, Parīzes Zinātņu un vēstuļu universitātes un pētījuma līdzautors. “Šī ir pirmā reize, kad tiek veikta šāda analīze, un mēs varam cerēt, ka novērojumi ilgākā laika periodā uzlabos šo novērojumu un radīs labākas zināšanas par planētas iekšējo struktūru.”
izpūsta planēta
Komanda varēja izmantot WASP-103b gaismas tranzīta līkni, lai iegūtu mainīgo – mīlestības skaitli -, kas mēra, kā masa tiek sadalīta planētas ietvaros. Izpratne par to, kā masa tiek sadalīta, var atklāt sīkāku informāciju par planētas iekšējo struktūru.
“Materiāla izturība pret deformāciju ir atkarīga no tā sastāva,” skaidro Susana Barros no Astronomijas institūta un Portu Universitātes Portugālē un pētījuma vadošā autore. “Piemēram, šeit uz Zemes ir plūdmaiņas mēness un saules dēļ, bet mēs varam redzēt tikai okeāna plūdmaiņas. Akmeņainā daļa nekustas daudz. Izmērot planētas deformāciju, mēs varam noteikt, cik lielā mērā tā ir akmeņaina. , gāzveida vai ūdeņains.
Mīlestības skaitlis WASP-103b ir līdzīgs Jupitera skaitlim, kas sākotnēji norāda, ka iekšējā struktūra ir līdzīga, lai gan WASP-103b rādiuss ir divreiz lielāks.
“Principā mēs sagaidām, ka planēta, kuras masa ir 1,5 reizes lielāka par Jupiteru, būtu aptuveni tāda paša izmēra, tāpēc WASP-103b vajadzētu būt ļoti piepūstai tās zvaigžņu sasilšanas un, iespējams, citu mehānismu dēļ,” saka Susanna.
“Ja mēs varam apstiprināt tās iekšējās struktūras detaļas, veicot turpmākus novērojumus, iespējams, mēs varam labāk saprast, kas padara to tik uzpūstu. Zināt šīs eksoplanetas kodola lielumu arī būs svarīgi, lai labāk izprastu, kā tā veidojās.”
Tā kā Mīlestības skaita nenoteiktība joprojām ir ļoti liela, turpmākie novērojumi, izmantojot Khufu teleskopu un Džeimsa Veba kosmosa teleskopu (WEB), būs nepieciešami, lai atšifrētu detaļas. Webb ļoti augstā izšķirtspēja uzlabos eksoplanetu plūdmaiņu deformācijas mērījumus, ļaujot labāk salīdzināt šos tā sauktos “karsto Jupiterus” un Saules sistēmas milzu planētas.
noslēpumaina kustība
Vēl viens noslēpums ieskauj arī WASP-103b. Paisuma un paisuma mijiedarbība starp zvaigzni un planētu, kas ir ļoti tuvu Jupitera izmēram, parasti saīsinātu planētas orbītas periodu, pakāpeniski tuvinot to zvaigznei, pirms galvenā zvaigzne to galu galā norij. Tomēr šķiet, ka WASP-103b mērījumi liecina, ka orbitālais periods var palielināties un planēta lēnām attālinās no zvaigznes. Tas var norādīt, ka planētu ietekmējošais dominējošais faktors ir kaut kas cits, nevis plūdmaiņu spēki.
Susanna un viņas kolēģi apsvēra citus iespējamos scenārijus, piemēram, saimnieka pavadošās zvaigznes ietekmi uz sistēmas dinamiku vai planētas orbītas nedaudz elipses formu. Viņi nevarēja apstiprināt šos scenārijus, taču nevarēja arī tos izslēgt. Ir arī iespējams, ka orbitālais periods faktiski samazinās, nevis palielinās, taču tikai papildu novērojumi par WASP-103b tranzītu ar Khufu un citiem teleskopiem palīdzēs izgaismot šo noslēpumu.
“Paisuma un paisuma izkropļojumu ietekme uz eksoplanetu pārejošo gaismas līkni ir ļoti maza, taču, pateicoties Khufu ļoti augstajai izšķirtspējai, mēs to varam redzēt pirmo reizi,” saka Ketija Īzaka, Khufu projekta zinātniece no Eiropas Kosmosa aģentūras. . “Šis pētījums ir lielisks piemērs ļoti dažādiem jautājumiem, ko eksoplanetu zinātnieki var risināt ar Khufu, ilustrējot šīs elastīgās pēcpārbaudes misijas nozīmi.”
Atsauce: SCC Barrosg, B. Akinsanmi, G. Boué, AMS Smith, J. Laskar, S. Ulmer-Moll, J. Lillo-Box, D. “WASP-103b paisuma deformācijas noteikšana 3 °C temperatūrā, izmantojot CHEOPS”. Kvelozs, A. Koljē Kamerons, S. G. Sousa, D. Ērenreihs, M. J. Hūtons, 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. Barczy, D. Barrado, W. Baumjohann, M. Beks, T. Beks, V. Deiviss, M. Delvils, A. Delins, L. Delrī, A. Ēriksons, A. K. Hengs, L. Kiss, A. Lekaveljē des Etangs, M. Lendls, K. Loviss, D. Magrins, V. Nascimbeni, PFL Maksteds, G. Olofsons, R. Ottensamers, I. Pagano, E. Pallē, H. . Parviainens, G. Pīters, G. Piotto, D. Pollako, R. Ragazoni, N. Rando, H. Rauers, I. Ribass, N. K. Santoss, G. Skandariato, D. Segransāns, A. E. Saimons, M. Stellers, Dž. M. Szabó, N. Tomass, S. Ūdrijs, B. Ulmers, V. Van Grūtels un N. A. Voltons, 2022. gada 11. janvāris, Astronomija un astrofizika.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202142196
