Ny forskning hjelper med å forklare hvordan dramatiske vipper kan påvirke eksoplanetenes baner.
(Bilde: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Mange fremmede planeter rundt stjerner som solen vår er potensielt ekstraordinært vippet, noe som fører til dramatiske svinger mellom ekstreme vintre og somre, viser en ny studie.
NASAs Kepler romskip avslørte at omtrent 30 prosent av stjernene som ligner på superjordene våre i solen. Som navnet tilsier, er superjordene litt større enn Jorden, omtrent to til ti ganger Jordens masse.
Superjordene som hittil er funnet, ligger typisk relativt nær stjernene sine, og det tar under 100 dager å fullføre en bane, ifølge en uttalelse om det nye verket. Til sammenligning tar Merkur rundt 88 dager å gå rundt solen.
Merkelig nok finnes mange av disse superjordene nesten - men ikke helt - i naturlig stabile forhold kjent som orbital resonanser, som oppstår når kretsende kropper utøver en regelmessig gravitasjonspåvirkning på hverandre. For eksempel fører Plutos og Neptuns omklangsresonans Pluto til å fullføre to runder rundt solen i den tiden det tar Neptun å bane tre ganger. I motsetning til dette er mange superjordar i par som er nær, men ikkje i, slike orbitalresonanser.
Nå antyder forskere at det potensielle svaret på dette mysteriet er at slike verdener er sterkt tiltet. "Hvis det er sant, innebærer dette at årstidene er ekstreme, og at deres vær og klima vil bli påvirket ikke-trivielt også," fortalte hovedforfatterforfatter Sarah Millholland, en astronom ved Yale University i Connecticut, til Space.com.
Tidligere forskning antydet at når planeter er i nærheten av å komme i orbitalresonans, kan tyngdekraften til stjernene deres på disse verdenene føre til tidevannskrefter som kan tømme energi bort fra deres orbitalbevegelser, konvertere den til varme og forhindre disse verdenene fra å synkronisere banene sine . Imidlertid fant tidligere arbeid også at tidevannskrefter ikke i seg selv er sterke nok til å forhindre resonans i banen, sier forskerne.
Forskerne kjørte datasimuleringer med modellering av hva som skjer når polene til disse planetene vippes med hensyn til banene deres. De fant ut at med høye aksiale vipper, tidevannskrefter "er ekstremt mer effektive til å drenere orbitalenergi til varme i planetene," Millholland sa det i uttalelsen.
Jo større aksiell vippe, jo mer variasjon i hvor mye sollys forskjellige deler av en planet får i løpet av året. Jordens aksiale tilt på rundt 23,5 grader resulterer i årstidene; Uranus 'ekstreme aksiale tilt på 98 grader forlater vintersiden av planeten i fullstendig mørke i 21 år og sommersiden i konstant dagslys i samme tidsperiode.
Frem til nå var den typiske antagelsen at nærliggende eksoplaneter har null aksiell tilt, ”sa Millholland til Space.com. "Studien vår antyder noe annet."
Fenomenet forskerne oppdaget kan også føre til ekstraordinære mengder oppvarming i disse eksoplanetene. En lignende effekt resulterer i at Jupiters måne Io "har ekstrem vulkansk aktivitet; det er den mest geologisk aktiv kropp i solsystemet, "sa Millholland.
Forskerne "antyder ikke at spinnpolene i alle eksoplaneter er sterkt skråstilt," bemerket Millholland. Hvis en betydelig brøkdel er, vil det imidlertid forklare hvorfor så mange nærjordiske superjordar har banene som astronomene har oppdaget, sa hun.
Forskerne analyserer nå måtene som oppvarming relatert til høy aksiell tilt kan påvirke strukturene til disse planetene, sa Millholland. Eksoplaneter med høye aksiale vipper bør ha varmesignaturer som kan påvises ved fremtidige romoppdrag, som f.eks James Webb romteleskop, la forskerne til.
Forskerne detaljerte funnene deres online 4. mars i tidsskriftet Nature Astronomy.
- Weird World: Evaporating Exoplanets Orbit Is Misaligned | Rom
- Jordstørrelse 'Lava Planet' med 8,5 timers år blant de raskeste noensinne sett
- Funnet! 'Young Jupiter,' den minste eksoplaneten direkte sett av teleskop
