Planet Jupiter Panas: Apa Pun Angin Mengalir

[ad_1]

Satu generasi yang lalu, para astronom pemburu planet menemukan yang pertama planet luar angkasa di orbit di sekitar bintang jauh di luar Matahari kita – dan penemuan-penemuan baru ini telah memberikan peti harta karun yang penuh dengan dunia baru yang berani yang luar biasa bagi para ilmuwan untuk direnungkan. Beberapa planet terpencil ini menunjukkan kemiripan yang hampir menakutkan dengan delapan planet besar di Tata Surya kita, sementara yang lain begitu eksotis sehingga mereka tidak seperti apa pun yang diyakini oleh para astronom – sampai mereka benar-benar mengamatinya. Jupiter eksoplanet panas tidak menyerupai salah satu planet besar yang mengelilingi Bintang kita sendiri, dan dunia yang aneh, jauh, besar, dan gas ini mengorbit bintang induknya sendiri dengan cepat dan dekat dalam orbit yang memanggang. Meskipun Jupiters panas memiliki kemiripan yang dekat dengan raksasa raksasa Jupiter yang bermarkas di Tata Surya kita, mereka jauh lebih dekat dengan bintang induk mereka daripada Jupiter bagi Matahari kita. Memang, sebelum penemuan mereka, para astronom berasumsi seperti itu gas raksasa planet hanya bisa terbentuk jauh dari bintang-bintang mereka, di wilayah luar sistem planet mereka, di mana Jupiter kita sendiri berada. Pada Januari 2018, tim astronom menemukan misteri menarik lainnya tentang dunia raksasa aneh ini – kawasan terpanas di Jupiter planet ekstrasurya panas, melekat erat dengan bintang induknya, tidak di mana astrofisikawan mengharapkannya. Penemuan ini menantang pemahaman ilmiah kita tentang banyak planet, dari jenis eksotis ini, yang ditemukan dalam sistem planet yang mengorbit bintang di luar kita sendiri.

Tidak seperti Jupiter kami, Jupiters panas begitu luar biasa dekat dengan bintang induk mereka yang biasanya membutuhkan waktu kurang dari tiga hari untuk menyelesaikan orbit. Selain itu, satu belahan dunia yang jauh ini selalu menghadapi induk bintangnya, sementara wajah yang lain selalu berpaling darinya, terus-menerus terkunci dalam kegelapan.

Tentu saja, sisi "hari" dari Jupiter panas mendapat jauh lebih panas dari sisi "malam", dan jelas titik terpanas dari semua harus menjadi wilayah yang paling dekat dengan bintang panggang, panggang. Astrofisikawan telah mengusulkan bahwa ini planet luar angkasa "Roaster" juga mengalami angin kencang menderu ke timur di dekat khatulistiwa mereka, yang sewaktu-waktu dapat menggeser titik panas ke arah timur.

Namun, yang misterius hot Jupiter dijuluki CoRoT-2b tampaknya bepergian ke ketukan drummer yang berbeda. Titik panas menyala CoRoT-2b ternyata terletak di arah yang berlawanan – yaitu, terletak di sebelah barat pusat. Tim astronom di Universitas McGill McGill Space Institute (MSI) dan Lembaga penelitian tentang exoplanet (iREx) di Montreal, Kanada, membuat penemuan mengejutkan ini menggunakan NASA Teleskop Luar Angkasa Spitzer. Temuan mereka diterbitkan dalam edisi 22 Januari 2018 jurnal Astronomi Alam.

"Kami sebelumnya mempelajari sembilan lainnya Jupiter panas planet raksasa yang mengorbit super dekat dengan bintang mereka. Dalam setiap kasus, mereka memiliki angin bertiup ke timur, karena teori akan memprediksi. Tapi sekarang, alam telah melemparkan kita curveball. Di planet ini, angin bertiup dengan cara yang salah. Karena sering kali merupakan pengecualian yang membuktikan aturannya, kami berharap mempelajari planet ini akan membantu kami memahami apa yang membuatnya Jupiters panas centang, "kata Dr. Nicolas Cowan pada 22 Januari 2018 Siaran Pers Universitas McGill. Dr Cowan adalah seorang astronom McGill, dan seorang rekan penulis penelitian. Dia juga seorang peneliti di MSI dan iREx.

Jauh "Roaster" Planet

Delapan planet utama dari keluarga Matahari kami menampilkan berbagai atribut. Mereka dibedakan oleh dua sifat utama: ukuran dan orbitnya. Ukuran salah satu penghuni planet Tata Surya kita menentukan apakah ia dapat memiliki atmosfer yang mampu mempertahankan kehidupan. Orbit mempengaruhi suhu permukaan dan apakah mungkin ada air cair yang mencintai kehidupan di permukaan planet. Sebuah planet yang dianggap berpotensi layak huni tidak hanya harus memiliki air cair di permukaannya, itu juga harus berada di antara sekitar 80% hingga 200% diameter Bumi.

Itu zona layak huni mengelilingi bintang adalah wilayah "Goldilocks" di mana suhu tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin, tapi tepat agar air ada dalam fase cairnya. Air cair diperlukan untuk mempertahankan kehidupan seperti yang kita kenal. Planet yang mengelilingi bintang mereka di wilayah "Goldilocks" ini memiliki potensi– meskipun tidak berarti janji– dihuni oleh kehidupan seperti yang kita kenal.

Planet yang lebih kecil dari 8/10 bumi berdiameter, dan juga memiliki kurang dari 50% massa Bumi, tidak memiliki pegangan gravitasi yang cukup kuat untuk mempertahankan atmosfer yang menopang kehidupan. Sebaliknya, planet yang lebih dari dua kali diameter Bumi olahraga sekitar sepuluh massa Bumi dan gravitasi yang cukup untuk menahan hidrogen. Hidrogen adalah unsur atom yang paling melimpah, serta yang paling ringan. Planet raksasa semacam itu berevolusi menjadi gas-giants seperti Jupiter dan Saturnus. Jupiter lebih dari sepuluh kali diameter planet kita dan lebih dari 300 kali lebih besar.

Pertama planet luar angkasa untuk ditemukan berputar-putar a urutan utama (Hidrogen terbakar) bintang, mirip dengan Matahari kita, adalah 51 Pegasi b (51 Peg b, Ringkasnya). Meskipun Peg 51 b memiliki massa yang sama dengan Jupiter, ia dua puluh kali lebih dekat dengan bintangnya daripada Bumi adalah Matahari. Jupiter lima kali lebih jauh dari Matahari kita sebagai Bumi, dan butuh 12 tahun untuk mengorbit Bintang kita. Sangat kontras, Peg 51 b mengorbit bintangnya setiap 4 hari.

Peg 51 b ditemukan pada tahun 1995 oleh para astronom menggunakan metode kecepatan radial, yang merupakan metode pertama yang digunakan untuk berhasil mendeteksi jauh planet luar angkasa. Itu kecepatan radial teknik bintik-bintik osilasi (goyangan) bahwa planet-planet ini menginduksi dalam gerakan orang tua bintang mereka, dan gerakan yang relatif besar dan cepat yang disebabkan oleh raksasa, dekat-dalam planet di orbit bintang-memeluk, adalah planet termudah bagi para astronom untuk melihat menggunakan ini. metode. Itu karena jenis planet ini menyebabkan "goyangan" terbesar di bintang induknya. Kapan Peg 51 b ditemukan, ia mengejutkan para astronom yang berburu planet karena mereka tidak berpikir dunia raksasa, dekat-dalam, dan bermuatan gas semacam itu bisa ada.

Pada 1 Januari 2018, ada 3,726 yang dikonfirmasi planet luar angkasa di 2,792 sistem, dengan 622 sistem hosting lebih dari satu planet. Ada juga populasi planet-planet yang mengambang bebas (orphan) yang bukan milik keluarga bintang apa pun, tetapi malahan berkeliaran sebagai dunia soliter melalui ruang antarbintang, tanpa persesuaian dari orang tua bintang atau saudara planet. Secara umum dipikirkan bahwa awalnya dunia "yatim" ini adalah anggota dari sistem planet, tetapi mereka diusir dari rumah asli mereka sebagai akibat dari gravitasi planet-planet bersaudara. Dunia kembaran ini melontarkan "anak-anak yatim" tragis ini ke dalam kegelapan ruang yang dingin di antara bintang-bintang, mengembara sendirian dan hilang melalui belantara antarbintang.

Tanda pertama dari sebuah planet luar angkasa di luar Tata Surya kita tercatat sedini 1917, tetapi identitas aslinya tidak diakui pada saat itu. Penemuan ilmiah pertama dari sebuah planet luar angkasa pada tahun 1988. Segera setelah itu, deteksi pertama yang divalidasi datang pada tahun 1992.

Hari ini, penemuan ribuan planet luar angkasa telah menjadi hampir rutin bagi para astronom yang sedang mencari dunia yang jauh. Pencarian planet-planet milik keluarga bintang jauh, di luar Matahari kita, secara historis terbukti menjadi pencarian yang sulit. Akhirnya, pada tahun 1992, bets pertama benar-benar aneh planet luar angkasa ditemukan di orbit sekitar mayat bintang kecil, padat, dan berputar cepat yang disebut a pulsar. Dr. Alexander Wolszczan dari Pennsylvania State University, setelah mempelajari dengan saksama emisi radio yang keluar dari sebuah compact milidetik pulsar dengan nama menjemukan PSR B1257 + 12, membuat pengumuman bersejarah bahwa itu sedang dilingkari oleh beberapa dunia kecil yang luar biasa aneh. SEBUAH pulsar hanya sekitar 12 mil dengan diameter – dan sebenarnya inti yang runtuh dari apa yang dulunya besar urutan utama bintang di Diagram Hertzsprung-Russell dari Stellar Evolution. Peninggalan bintang yang benar-benar aneh, padat, dan kecil ini adalah semua yang tersisa dari sebuah bintang berat yang telah selesai membakar pasokan bahan bakar hidrogen yang diperlukan, dan telah binasa dalam kilau akhir kejayaan yang luar biasa yang menjadi ciri khas ledakan supernova yang cemerlang.

Pada tahun 1995, Peg 51 b ditemukan di orbit di sekitar bintang seperti Matahari normal. Penemuan ini pertama kali dibuat oleh Dr. Michel Mayor dan Dr. Didier Queloz dari Swiss Observatorium Jenewa. Itu segera dikonfirmasi oleh tim astronomi planet-berburu Amerika menggunakan Jurus Observatorium teleskop tiga meter di atas Mount Hamilton di California.

Mengikuti penemuan bersejarah Peg 51 b, teori-teori baru dengan cepat dirancang untuk menjelaskan keberadaan yang mengejutkan Jupiters panas. Beberapa ahli astronomi mengusulkan bahwa "pemanggang" aneh ini sebenarnya adalah batu lelehan yang sangat besar, sementara yang lain menyatakan bahwa mereka adalah planet raksasa gas yang telah dilahirkan sekitar 100 kali lebih jauh dari bintang induknya. Menurut teori terakhir, Jupiters panas ditembak kembali ke arah bintang-bintang orang tua mereka yang bergolak dan memanggang sebagai akibat dari tabrakan-benturan dengan planet-planet lain yang bersaudara – atau, mungkin, oleh dorongan gravitasi bintang bintang biner bintang mereka sendiri.

Satu proposal menyarankan itu Jupiters panas dilahirkan jauh lebih jauh dari bintang induknya, sebelum mereka melakukan perjalanan ke dalam, pada jarak yang sebanding dengan Jupiter Tata Surya kita. Ini karena "roaster" ini secara bertahap kehilangan energi sebagai akibat dari interaksi dengan apa yang disebut disk akresi protoplanet. Ini disket, terdiri dari gas dan debu, berputar di sekitar bintang-bintang muda, dan itu adalah tempat kelahiran pengiring mereka dari planet yang mengorbit. Planet raksasa yang baru lahir, sebagai hasil dari interaksi ini, spiral ke arah menuju daerah-daerah bagian dalam yang panas dan terang dari sistem planet, lebih dekat ke bintang induk mudanya. Sebagai akibat dari perjalanannya yang tidak menyenangkan menuju induk bintang yang bergolak dan memanggang, bayi raksasa gas itu berjalan sangat jauh dari tempat kelahirannya yang jauh, jauh dari bintangnya, di mana ia jauh lebih dingin dan lebih gelap.

Jupiter eksoplanet panas bisa jadi raksasa yang terkutuk, ditakdirkan untuk mengalami kehancuran yang sangat kejam dalam tungku marah yang mendidih dari bintang induk mereka yang mencolok. Namun, sampai mereka membuat akhir, terjun fatal mereka ke dalam kebakaran berputar bintang mereka, "pemanggang" malang ini mengorbit orang tua bintang mereka dengan cepat dan dekat.

Pembakaran Jupiters panas sebenarnya adalah kelompok yang beragam. Namun, mereka memiliki sifat-sifat tertentu yang sama:

– Banyak menunjukkan kepadatan rendah.

– Sebagian besar memiliki orbit melingkar.

– Dengan definisi mereka semua memiliki massa besar dan periode orbit pendek di sekitar bintang induknya.

– Mereka tampaknya lebih umum di orbit di sekitar bintang F-dan G-type, tetapi kurang umum di sekitar bintang-bintang K-type. Mereka biasanya tidak ditemukan berputar-putar kecil bintang katai merah. Katai merah keduanya merupakan bintang yang paling melimpah dan paling kecil untuk mengisi Galaksi Bima Sakti kita.

–Banyak Jupiters panas diselimuti oleh atmosfer yang ekstrim dan eksotis, yang dihasilkan dari periode orbit pendek mereka, hari yang relatif panjang, dan penguncian pasang surut.

Kasus Aneh CoRoT-2b

"Roaster" aneh, dijuluki CoRoT-2b, ditemukan satu dekade lalu oleh misi observatorium ruang angkasa yang dipimpin Perancis. Dunia alien yang tidak konvensional ini hidup 930 tahun cahaya dari planet kita dan, meskipun banyak lainnya Jupiters panas telah ditemukan dalam beberapa dekade terakhir, CoRoT-2b terus menyanyikan lagu sirene untuk para astronom karena dua atribut misteriusnya: ukurannya yang membengkak dan spektrum cahaya eksotis yang berasal dari permukaannya.

"Kedua faktor ini menunjukkan ada sesuatu yang tidak biasa terjadi di atmosfer ini Jupiter panas, "komentar Lisa Dang pada 22 Januari 2018 Siaran Pers Universitas McGill. Ms Dang, yang merupakan penulis utama dari studi baru, adalah seorang mahasiswa doktoral di McGill. Dengan menggunakan Kamera Array Inframerah Spitzer untuk mengamati planet saat menyelesaikan orbit di sekitar bintang induknya, para astronom mampu memetakan kecerahan permukaan planet untuk pertama kalinya. Ini adalah bagaimana tempat panas barat yang tidak biasa itu ditemukan.

Tim astronom menawarkan tiga penjelasan yang mungkin untuk atribut yang membingungkan CoRoT-2b:

– Planet bisa berputar sangat lambat sehingga satu putaran membutuhkan lebih dari satu orbit penuh bintang induknya. Rotasi lambat ini bisa menciptakan angin yang bertiup ke arah barat daripada ke timur. Namun, kemungkinan ini dapat melemahkan teori tentang interaksi bintang planet.

CoRoT-2b atmosfer bisa berinteraksi dengan medan magnetnya untuk memodifikasi pola anginnya. Kemungkinan ini bisa memberi para astronom kesempatan langka untuk mempelajari suatu planet luar angkasa Medan gaya.

– Awan besar menyelimuti sisi timur CoRoT-2b mungkin membuatnya tampak lebih gelap daripada yang seharusnya. Kemungkinan ini bisa menantang model sirkulasi atmosfer saat ini di planet-planet seperti itu.

Lisa Dang berkomentar di 22 Januari 2018 Siaran Pers Universitas McGill bahwa "Kami akan membutuhkan data yang lebih baik untuk menjelaskan pertanyaan yang diajukan oleh temuan kami. Untungnya, James Webb Space Telescope, dijadwalkan untuk diluncurkan tahun depan, harus mampu mengatasi masalah ini. Berbekal cermin yang memiliki kekuatan 100 kali lipat Spitzer, itu harus memberi kita data yang sangat indah tidak seperti sebelumnya. "

Penelitian baru ini diterbitkan dengan judul: Deteksi hotspot ke arah barat diimbangi di atmosfer raksasa gas panas CoRoT-2b, diterbitkan dalam edisi 22 Januari 2018 Astronomi Alam. Rekan penulis penelitian adalah Lisa Dang, Nicholas B. Cowan, dan Joel C. Schwartz.

[ad_2]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *