|
Причудливая экзопланета нарушает все орбитальные правила
|
|
|
|
В нашей Солнечной системе все орбиты планет имеют одинаковую ориентацию. Плоскости их орбит различаются на несколько градусов, но примерно все планеты вращаются в одном и том же направлении. Эта неизменная плоскость, как она известна, также имеет ориентацию в пределах нескольких градусов от плоскости вращения Солнца. Большинство планетных систем имеют похожее расположение, в котором планетарные орбиты и вращение звезд примерно выровнены, но несколько экзопланет бросают вызов этой тенденции, и мы не совсем уверены, почему. Общая ориентация внутри планетной системы имеет смысл, учитывая то, как формируются планетные системы. Протозвездное облако, из которого формируются звезда и ее планеты, обычно имеет некоторый собственный вращательный момент. Когда звезда начинает сливаться, вокруг звезды формируется протопланетный диск. Поскольку планеты формируются внутри этого диска, все они имеют одинаковые орбиты.
|
|
|
|
С двойными или многозвездными системами все может быть сложнее, но вы ожидаете, что планетарные системы с одной звездой будут иметь неизменную плоскость, подобную нашей. Однако, как показывает недавнее исследование, это неверно для планетарной системы, известной как WASP-131. Известно, что у WASP-131 есть по крайней мере одна планета, 131b. Это планета из горячего газа с массой чуть меньше Сатурна, которая делает 131 оборот вокруг своей оси за пять дней. Более ранние исследования 131b показали, что планета необычна из-за толщины ее атмосферы. Хотя его масса составляет лишь четверть массы Юпитера, его диаметр на 20% больше, чем у Юпитера. 131b имеет такую низкую плотность для газовой планеты, что известна как сверхвоздушная планета. Планета была обнаружена транзитным методом, что означает, что она проходит перед своей звездой с нашей точки зрения. Это эффективный способ поиска экзопланет, но его также можно использовать для проверки вращательного движения звезды.
|
|
|
Из-за звездного вращения свет, исходящий из области звезды, вращающейся к нам, слегка смещается в синий цвет, а свет из области, вращающейся от нас, немного смещается в красную сторону. Это означает, что спектральные линии звезды немного размыты. Эффект известен как доплеровское уширение. Когда планета проходит перед звездой, она поочередно блокирует часть областей с синим и красным смещением. Это приводит к тому, что спектральные линии звезды немного смещаются. Этот известный эффект Росситера-Маклафлина позволяет астрономам измерять ориентацию вращения звезд. Когда команда проанализировала вращение WASP-131, они обнаружили, что оно не похоже на вращение его планеты. Орбита 131b наклонена примерно на 160 градусов от плоскости вращения звезды, что означает, что она находится на высокой, почти полярной ретроградной орбите. Конечно, это поднимает вопрос о том, как планета могла получить такую странную орбиту.
|
|
|
|
Одной из идей является процесс, известный как эффект Козаи. Динамические взаимодействия между планетой, ее звездой и другими планетами в системе могут привести к смещению орбиты от инвариантной планеты. Мы видим это в нашей Солнечной системе с Плутоном и Нептуном, которые со временем наклонили орбиту Плутона. Однако эффект Козаи более выражен у меньших планет, и одного только взаимодействия между планетой и звездой недостаточно, чтобы объяснить такой наклон орбиты. Другая возможность - магнитное взаимодействие между планетой и протопланетным диском в начале периода его формирования. Хотя механизм странной орбиты неясен, он следует схеме, наблюдаемой у многих экзопланет горячего газа. Около четверти из них имеют значительно наклоненные орбиты. Кажется, что эти планеты иногда выходят за рамки.
|
|
|
|
Источник
|
