Заводной «апельсин»

«Новорожденная» планета-гигант Бета Живописца b в представлении художника. Изображение: ESO L. Calcada / N. Risinger

Планетологи впервые измерили скорость вращения экзопланеты

Александр Телишев

30 апреля, 2014 21:01

5 мин

Ученым впервые удалось измерить скорость вращения планеты, находящейся вне пределов Солнечной системы. Результаты наблюдений за «планетной семьей» в созвездии Живописца опубликованы в журнале Nature.

Астрономам, анализирующим способность планет поддерживать жизнь, крайне важно знать скорость их вращения. От нее зависит не только продолжительность дня, но и климатические условия, среднегодовые температуры и уровень радиации на поверхности планеты. Этот параметр достаточно тяжело измерить: за несколько веков наблюдений ученым удалось измерить точные скорости вращения лишь планет земной группы, а также Юпитера и Сатурна.

Астрономы до сих пор не знают, от чего зависит скорость вращения планет и почему землеподобные планеты вращаются медленно, а газовые гиганты — относительно быстро. Традиционно считается, что эти различия возникли из-за того, что гиганты и планеты земной группы сформировались на разных окраинах Солнечной системы.

Звезда Бета Живописца и ее ближайшие окрестности, снимок телескопа VLT. Изображение: ESO / Digitized Sky Survey 2

Игнас Снеллен из Лейденского университета (Нидерланды) и его коллеги нашли аргументы в пользу этой гипотезы, наблюдая за планетой у звезды Бета Живописца при помощи самого большого оптического телескопа мира — VLT (Very Large Telesope) на вершине горы Серро-Параналь в Чили.

Как правило, большинство известных ученым экзопланет невозможно увидеть с помощью телескопов из-за того, что их собственное отраженное сияние заглушается мощным потоком света их звезды. В качестве аналога этому явлению астрономы приводят светлячков, которые становятся невидимыми, попав в свет автомобильных фар.

Молодой газовый гигант Бета Живописца b — приятное исключение. Эта планета сформировалась всего 20 миллионов лет назад (мгновение по космическим меркам) и еще не успела остыть, в связи с чем излучает почти в 10 тысяч раз больше света и тепла, чем Юпитер. Благодаря большим размерам Беты Живописца (ее масса в 11 раз больше, чем у Юпитера) и небольшому расстоянию между ней и Землей ее можно увидеть с помощью оптических и инфракрасных телескопов.

Этим воспользовалась группа Снеллена, получившая несколько сотен фотографий планеты и изучившая ее спектр при помощи спектрометра CRIRES и других инструментов VLT. Спектр является своеобразным химическим и физическим «паспортом» планеты, поскольку он содержит в себе информацию о составе ее атмосферы, температуре на ее поверхности и даже скорости ее движения по орбите и вращения вокруг своей оси.

Первичный анализ спектра показал, что атмосфера Беты Живописца b состоит из молекул угарного газа (СО), а не метана и других углеводородов, как у Юпитера и других газовых гигантов Солнечной системы. Ориентируясь на характерное «размазывание» спектральных линий угарного газа, Снеллен и его коллеги вычислили точную скорость вращения этой планеты.

Оказалось, что и за пределами Солнечной системы газовые гиганты вращаются очень быстро — Бета Живописца b совершает один оборот вокруг своей оси всего за восемь часов. Скорость ее вращения составляет 25 километров в секунду, то есть вдвое быстрее Юпитера и в 50 раз быстрее Земли. По словам планетологов, в будущем этот показатель будет только расти по мере дальнейшего сжатия и охлаждения «новорожденной» Беты Живописца b.

Комбинированный снимок планеты Бета Живописца b, полученный при помощи VLT. Изображение: ESO / A.M. Lagrange

Полученные данные, отмечают планетологи, позволяют с уверенностью говорить, что скорость вращения планет действительно зависит от их размера и условий формирования. Теперь ученые могут приступить к систематическому измерению скорости вращения и других экзопланет, что поможет точнее оценивать условия на их поверхности и шансы на зарождение жизни. Снеллен и его коллеги возлагают большие надежды на «наследника» VLT — новый сверхбольшой телескоп E-ELT, постройка которого была недавно начата Европейской Южной Обсерваторией и властями Чили.

«Наша методика может быть использована для оценки скоростей гораздо большего числа экзопланет при помощи E-ELT и его спектрографов, обладающих сверхвысоким разрешением и чувствительностью», — отметил один из авторов исследования Бернхард Брандль. Он рассчитывает, что «спектрограф METIS позволит составить глобальные карты экзопланет и взглянуть на планеты, заметно меньшие, чем Бета Живописца b».

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе