Kilencórás évszakok váltakoznak a pokolian forró exobolygón

16522

A NASA TESS űrtávcsövének mérései segítenek jobban megértenünk az egyik legforróbb exobolygó, a KELT-9b bizarr világát.

Művészi illusztráció a KELT-9b exobolygóról és csillagáról. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA))

A planétával kapcsolatos új kutatási eredményeket ismertető szakcikk a The Astronomical Journal folyóiratban jelent meg június 5-én.

A nagyjából 670 fényévre lévő, a Cygnus (Hattyú) csillagképben látszó KELT-9b jelű exobolygót 2017-ben fedezték fel, amikor elhaladt a csillaga előtt – ezt az eseményt nevezik tranzitnak. A tranzitok vagy fedések során a bolygó szabályos időközönként kitakarja a csillag fényének egy kis, de érzékelhető részét. A KELT-9b tranzitjait először a KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope) égboltfelmérő program észlelte. A projektben egy arizonai és egy dél-afrikai robottávcső dolgozik együtt.

2019. július 18. és szeptember 11. között a TESS-űrtávcső kétpercenként végzett méréseivel a KELT-9b exobolygó 27 tranzitját figyelte meg. A megfigyeléseknek hála a kutatók modellezhették a rendszer szokatlan csillagát és hatását a bolygóra.

A KELT-9b egy gázóriás, amelynek átmérője 1,8-szer, tömege pedig 2,9-szer nagyobb a Jupiterénél. Az árapály-erők hatása miatt kötött keringésű, vagyis mindig ugyanazt az oldalát mutatja a csillag felé. Csupán 36 óra alatt kerüli meg a csillagot, miközben majdnem pontosan a pólusai fölött halad el.

A KELT-9b 44 ezerszer több energiát kap a csillagától, mint a Föld a Naptól. Ennek következtében a nappali oldalon 4300 Celsius-fok a hőmérséklete – ez melegebb, mint néhány csillag felszíne. Az intenzív felmelegedés miatt a bolygó légköre az űrbe szökik.

Illusztráció a KELT-9b csillagáról, amely 38-szor gyorsabban forog, mint a Nap. A csillag pólusai forróbbak és fényesebbek, mint az egyenlítői régió. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA))

A bolygó csillaga is furcsa szerzet. Körülbelül kétszer akkora, mint a Nap, és átlagosan 56 százalékkal melegebb. Ugyanakkor 38-szor gyorsabban forog, mint a Nap, mindössze 16 óra alatt fordul körbe. A gyors forgás eltorzítja a csillag alakját: a pólusainál ellaposodott, az egyenlítői régió pedig kiszélesedett. A pólusok emiatt forróbbak és fényesebbek, mint az egyenlítői régió, ami alacsonyabb hőmérsékletű és halványabb: ezt a jelenséget hívják gravitációs sötétedésnek. A csillag felszínén a hőmérséklet-különbség 800 Celsius-fok is lehet.

A KELT-9b keringése során a csillag teljes hőmérséklet-tartományának ki van téve, ami sajátos évszakos váltakozásokat okoz. A bolygón akkor van „nyár”, amikor valamelyik forró pólus fölött halad el, és akkor van „tél”, amikor a csillag hűvösebb egyenlítője fölé kerül. A KELT-9b-n minden évben kétszer van nyár és kétszer tél, az évszakok pedig nagyjából 9 órán át tartanak.

Animáció a KELT-9b évszakainak váltakozásáról. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center)

A KELT-9b pályája, amely az ellapult csillag pólusai felett halad, aszimmetrikus tranzitokat eredményez. Az exobolygó a csillag fényes pólusa közelében kezdi a fedést, aztán egyre kevesebb és kevesebb fényt takar ki, ahogy a csillag halványabb egyenlítőjének irányába halad. Ez az aszimmetria információkkal szolgál a csillag felszínén tapasztalható hőmérséklet- és fényességeloszlásról. Segítségével a kutatók észlelhették a csillag lapított alakját, meghatározhatták a lapultság térbeli irányát, a felszíni hőmérsékletet és más jellemzőket, amelyek a bolygóra hatnak.

„Az összes vizsgált bolygórendszer közül a gravitációs sötétedés a KELT-9b-n a leglátványosabb.” – mondta Jason Barnes (University of Idaho), a tanulmány társszerzője. A kutató szerint a gravitációs sötétedés további vizsgálatai végül választ adhatnak a nagy tömegű csillagok körül keringő bolygók kialakulásával és fejlődésével kapcsolatos kérdésekre.  

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás