Nếu bạn đặt một tảng đá lớn màu đen bên ngoài Mặt trời trong vài giờ, sau đó đi và chạm vào nó, bạn sẽ mong đợi phần ấm nhất của tảng đá là mặt đối diện với Mặt trời, phải không? Chà, khi nói đến ngoại hành tinh, kỳ vọng của bạn sẽ bị thách thức. Một phân tích mới về một hệ thống ngoại hành tinh được nghiên cứu kỹ cho thấy một trong những hành tinh - không phải là một tảng đá đen lớn, mà là một quả bóng khí giống như sao Mộc - có phần ấm nhất đối diện với ngôi sao của nó.
Hệ thống Upsilon Andromedae, nằm cách Trái đất 44 năm ánh sáng trong chòm sao Andromeda, là một hệ thống các hành tinh được nghiên cứu nhiều xoay quanh một ngôi sao lớn hơn một chút và nóng hơn Mặt trời của chúng ta.
Hành tinh gần nhất với ngôi sao, upsilon Andromeda b, là hành tinh ngoại đầu tiên có nhiệt độ của nó bằng Kính viễn vọng Không gian Spitzer. Như chúng tôi đã báo cáo vào năm 2006, upsilon Andromeda b được cho là đã khóa chặt với ngôi sao và cho thấy sự thay đổi nhiệt độ tương ứng khi nó đi xung quanh ngôi sao chủ của nó. Đó là, vì nó đi đằng sau ngôi sao từ góc nhìn của chúng ta, khuôn mặt ấm áp hơn so với khi nó ở phía trước ngôi sao từ góc nhìn của chúng ta. Đủ đơn giản, phải không? Những kết quả ban đầu đã được công bố trong một bài báo Khoa học vào ngày 27 tháng 10 năm 2006, có sẵn ở đây.
Hóa ra, kịch bản thay đổi nhiệt độ này không phải là trường hợp. Giáo sư Vật lý và Thiên văn học UCLA Brad Hansen, đồng tác giả của cả bài báo năm 2006 và kết quả được cập nhật, giải thích, Báo cáo ban đầu dựa trên vài giờ dữ liệu, được thực hiện sớm trong nhiệm vụ, để xem liệu có như vậy không một phép đo thậm chí có thể (nó gần với giới hạn hiệu suất dự kiến của thiết bị). Vì các quan sát cho thấy có thể phát hiện ra, chúng tôi đã được trao một lượng thời gian lớn hơn để làm điều đó chi tiết hơn.
Các quan sát về Upilon Andromedae b đã được chụp lại với Spitzer vào tháng 2 năm 2009. Một khi các nhà thiên văn học có thể nghiên cứu hành tinh này nhiều hơn, họ đã phát hiện ra một điều kỳ lạ - chỉ là hành tinh ấm áp như thế nào khi nhìn qua ngôi sao từ góc nhìn của chúng ta ấm hơn rất nhiều so với khi nó đi qua phía sau, trái ngược với những gì người ta mong đợi và ngược lại với kết quả ban đầu họ công bố. Ở đây, một liên kết đến một hình ảnh động giúp giải thích tính năng kỳ lạ này của hành tinh.
Điều mà các nhà thiên văn học phát hiện ra - và vẫn chưa giải thích đầy đủ - đó là có một điểm ấm áp của người Hồi giáo khoảng 80 độ đối diện với khuôn mặt của hành tinh hướng về phía ngôi sao. Nói cách khác, điểm ấm nhất trên hành tinh không nằm ở phía hành tinh đang nhận được nhiều bức xạ nhất từ ngôi sao.
Điều này trong bản thân nó không phải là một điều mới lạ. Hansen cho biết, Có một số ngoại hành tinh được quan sát với các điểm ấm, bao gồm một số điểm có điểm thay đổi so với vị trí đối diện với ngôi sao (một ví dụ là hệ thống được nghiên cứu rất kỹ HD189733b). Sự khác biệt chính trong trường hợp này là sự thay đổi mà chúng tôi quan sát là lớn nhất được biết đến.
Upsilon Andromedae b không di chuyển trước ngôi sao của nó từ điểm thuận lợi của chúng ta trên Trái đất. Quỹ đạo của nó nghiêng khoảng 30 độ, do đó, nó dường như đang vượt qua bên dưới ngôi sao của ngôi sao khi nó quay xung quanh phía trước. Điều này có nghĩa là các nhà thiên văn học không thể sử dụng phương pháp vận chuyển của nghiên cứu ngoại hành tinh để có thể xử lý quỹ đạo của nó, mà là đo độ kéo mà hành tinh tác động lên ngôi sao. Người ta đã xác định rằng Upilon Andromedae b quỹ đạo cứ sau 4,6 ngày, có khối lượng 0,69 so với Sao Mộc và có đường kính khoảng 1,3 Jupiter radii. Để có được một ý tưởng tốt hơn về toàn bộ hệ thống của Upilon Andromedae, hãy xem câu chuyện này chúng tôi đã chạy vào đầu năm nay.
Vì vậy, những gì, chính xác, có thể gây ra điểm ấm được đặt kỳ lạ này trên hành tinh? Các tác giả giấy cho rằng những cơn gió xích đạo - giống như những cơn gió trên Sao Mộc - có thể truyền nhiệt khắp hành tinh.
Hansen giải thích, tại điểm sao phụ (nơi gần sao nhất), lượng bức xạ được hấp thụ từ ngôi sao là cao nhất, do đó khí ở đó được làm nóng nhiều hơn. Do đó, nó sẽ có xu hướng chảy ra khỏi vùng nóng về phía lạnh. Điều này, kết hợp với việc quay vòng sẽ tạo ra một cấu trúc giống như gió thương mại trên dòng chảy trên hành tinh, sự không chắc chắn lớn là làm thế nào năng lượng đó cuối cùng bị tiêu tan. Việc chúng ta quan sát một điểm nóng ở nhiệt độ khoảng 90 độ cho thấy điều này xảy ra ở đâu đó gần điểm cuối của vụng trộm (cạnh ngày / đêm). Bằng cách nào đó, những cơn gió đang chảy xung quanh từ điểm dưới sao và sau đó tan dần khi chúng đến gần phía đêm. Chúng tôi suy đoán rằng điều này có thể là từ sự hình thành của một loại mặt trận sốc.
Hansen nói rằng họ không chắc chắn điểm ấm này lớn đến mức nào. Chúng tôi chỉ có một thước đo rất thô thiển về điều này, vì vậy chúng tôi đã mô hình hóa về cơ bản là hai bán cầu - một nóng hơn so với bên kia. Người ta có thể làm cho điểm nhỏ hơn và làm cho nó nóng hơn tương ứng và bạn sẽ nhận được hiệu ứng tương tự. Vì vậy, người ta có thể đánh đổi kích thước điểm so với độ tương phản nhiệt độ trong khi vẫn khớp với các quan sát.
Bài báo gần đây nhất, được đồng tác giả bởi các thành viên từ Hoa Kỳ và Vương quốc Anh, sẽ xuất hiện trong Tạp chí vật lý thiên văn. Nếu bạn thích đi ra ngoài và xem ngôi sao Andiledae, thì đây là một biểu đồ sao.
Nguồn: Thông cáo báo chí của JPL, Arxiv tại đây và đây, email phỏng vấn Giáo sư Brad Hansen.
