Что такое горячий Юпитер?

Наша Солнечная система является домом для трех разных типов планет: каменных, газовых гигантов и ледяных гигантов. Интересно, что они представляют лишь некоторые из различных типов планет, существующих во Вселенной. Горячие юпитеры — это один из типов планет, которых нет в нашей Солнечной системе. Первой обнаруженной экзопланетой был горячий Юпитер под названием 51 Pegasi b. Этот недавно открытый мир принадлежит к совершенно новому классу планет, который очаровал и поразил ученых. Основываясь на нашей Солнечной системе и моделях ее формирования, астрономы долгое время считали, что газовые гиганты могут существовать только во внешних регионах Солнечной системы. По мере формирования звезды всплески энергии имеют тенденцию отталкивать более легкие элементы от звезды. Поскольку этих элементов гораздо больше, вы получите газовые гиганты, состоящие в основном из водорода и гелия во внешних регионах Солнечной системы. Однако 51 Pegasi b заставил ученых переосмыслить всю эту модель. 51 Pegasi b был газовым гигантом, подобным Юпитеру, но он вращался вокруг своей звезды на более близком расстоянии, чем Меркурий от нашего Солнца. 51 Pegasi b была планетой совершенно нового типа, которую астрономы назвали «горячим Юпитером». Их открытие привело к совершенно новой модели как орбитальной динамики, так и формирования планет.

Как планета становится горячим Юпитером?

Моделированное изображение распределения тепла в атмосфере горячего Юпитера. НАСА

Открытие 51 Pegasi b создало пробел в моделях формирования планет, но вскоре астрономы создали новую модель, которая помогла объяснить эту аномалию. Эта новая модель, называемая планетарной миграцией, предполагает, что газовые гиганты на самом деле формируются во внешних регионах Солнечной системы. Однако со временем они могут мигрировать вглубь. Большинство газовых гигантов, вероятно, в первые годы своего существования претерпят некоторую миграцию, даже газовые гиганты нашей Солнечной системы. Сейчас считается, что на орбите нашей Солнечной системы, где они сформировались, нет газовых гигантов. С другой стороны, вполне вероятно, что Нептун находится ближе к Солнцу, чем Уран, а Юпитер и Сатурн, вероятно, намного дальше от своих нынешних орбит. Со временем Нептун и Уран поменялись местами. Считается, что Юпитер начал свое перемещение внутрь Солнечной системы, и был хороший шанс, что Юпитер станет горячей планетой. К счастью для нас, гравитация Сатурна не позволила Юпитеру подойти слишком близко к Солнцу и вернуть его на его нынешнюю орбиту.

удивительно горячий юпитер

Горячие юпитеры являются одними из наиболее распространенных типов обнаруженных планет, многие из которых не похожи ни на что в нашей Солнечной системе. 51 Pegasi b — первый обнаруженный горячий Юпитер, а также один из самых интересных. Как бы выглядел визит в 51 Pegasi b? Хотя технологии для определения окружающей среды экзопланет ограничены, есть несколько интересных теорий об окружающей среде на 51 Pegasi b. Расположенная в 50 световых годах от нас, 51 Pegasi b имеет примерно половину массы Юпитера и имеет расчетную температуру поверхности 1733 градуса по Фаренгейту (945 градусов по Цельсию). Поскольку он вращается близко к своей звезде, он движется с огромной скоростью, со средней орбитальной скоростью 304 223 мили в час (136 км/сек) и совершая один оборот каждые 4,2 дня. Хотя его масса составляет половину массы Юпитера, он, вероятно, намного больше по размеру. Тепло от его звезды резко нагревает его атмосферу, заставляя ее набухать и расширяться. При такой высокой температуре большая часть планеты, вероятно, будет светиться красным, и на ней могут быть облака, состоящие из испарившейся породы.

Другой примечательный горячий Юпитер, названный WASP-12b, действительно является инопланетным миром. Он вращается близко к своей звезде на расстоянии всего 2,1 миллиона миль (3,4 миллиона км). Для сравнения, Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 41 миллион миль (66 миллионов километров). При таком небольшом расстоянии между WASP-12b и ее родительской звездой для полного оборота по орбите требуется всего один день. Сильные гравитационные силы исказили форму планеты, сделав ее скорее яйцевидной, чем круглой. Средняя температура оценивается в 3992 градуса по Фаренгейту (2200 градусов по Цельсию). Однако, пожалуй, самым захватывающим аспектом WASP-12b является тот факт, что он поглощает 94% падающего на него света. Если бы вы посетили этот горячий Юпитер, он был бы темным, как асфальт. Наблюдения с Хаббла также показали, что его родительская звезда в настоящее время поглощает WASP-12b, и в следующие 10 миллионов лет или около того планета будет полностью уничтожена.

Вы когда-нибудь представляли себе, каково это — побывать в мире, где ветер дует со скоростью 8700 км/ч и идет дождь из расплавленного стекла? Представляете ли вы себе такой адский мир или нет, посмотрите не дальше горячего Юпитера по имени HD 189733 b. Этот горячий Юпитер больше и массивнее Юпитера, его масса на 13% больше, чем у Юпитера. С периодом обращения всего 2,2 дня он движется со скоростью 340 014 миль в час (152 км/с). Удивительно, но HD 189733 b стала первой экзопланетой, для которой астрономы смогли создать тепловую карту. Это позволило им определить его температуру, которая составляет более 1472 градусов по Фаренгейту (800 градусов по Цельсию), его цвет (темно-синий) и часть его состава, а также найти доказательства присутствия углекислого газа в атмосфере. Возможно, самым захватывающим аспектом этой планеты является то, что ее температура и состав предполагают, что на ней идет дождь из расплавленного стекла. HD 189733 b — это мир, который хочется увидеть издалека.

Горячий Юпитер был не только первой экзопланетой, обнаруженной методом лучевых скоростей, но и первой планетой, обнаруженной методом транзита. HD 209458 b — горячий Юпитер, обнаруженный в 1999 году транзитным методом. По прозвищу Осирис, он имеет радиус орбиты 4,3 миллиона миль (семь миллионов километров), в результате чего период обращения составляет всего 3,5 дня. Рядом со своей родительской звездой температура Осириса превышает 1832 градуса по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию). Открытие Осириса и последующие наблюдения представляли собой многих из первых, кто открыл экзопланеты. Это была первая экзопланета, на которой была обнаружена атмосфера, и, возможно, самое интересное, что Осирис был первой экзопланетой, которую астрономы нашли свидетельством погоды и штормов. При массе около 70% массы Юпитера сильное тепло от его звезды в сочетании с приливными и гравитационными силами заставило газовый гигант вздуться, сделав его на 35% больше Юпитера.

Leave a Comment