Ultrahot Jüpiter Dış Gezegen

Yeni keşfedilen gezegen, yıldızına nispeten yakın, sadece yaklaşık 1,5 milyon mil uzaklıkta. Kredi: NASA, ESA ve G. Bacon

Yeni keşfedilen bir “ultrahot Jüpiter” bilinen herhangi bir gaz devinin en kısa yörüngesine sahiptir.

Güneş sistemimizin ötesindeki gezegen avı, Dünya’dan binlerce ışıkyılı uzaklıkta yıldızların yörüngesinde dönen 4.000’den fazla uzak dünya ortaya çıkardı. Bu güneş dışı gezegenler, kayalık süper Dünyalardan ve minyatür Neptünlerden devasa gaz devlerine kadar gerçek bir hayvanat bahçesidir.

Bugüne kadar keşfedilen daha kafa karıştırıcı gezegenler arasında “sıcak Jüpiterler” – Jüpiter’in ağır ağır, 12 yıllık yörüngesinin aksine, kendi Jüpiter gezegenimizin boyutunda olan, ancak yıldızlarının etrafında 10 günden daha kısa sürede çınlayan devasa gaz topları var. . Bilim adamları bugüne kadar yaklaşık 400 sıcak Jüpiter keşfettiler. Ancak bu ağır dönencelerin tam olarak nasıl ortaya çıktığı, gezegen bilimindeki çözülmemiş en büyük gizemlerden biri olmaya devam ediyor.

Şimdi, gökbilimciler, Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık beş katı olan ve yıldızının etrafında sadece 16 saat içinde yıldırımlar oluşturan bir gaz devi olan en aşırı aşırı sıcak Jüpiter’lerden birini keşfettiler. Gezegenin yörüngesi, bugüne kadar bilinen herhangi bir gaz devinin en kısasıdır.

Son derece dar yörüngesi ve yıldızına yakınlığı nedeniyle, gezegenin gündüz tarafının yaklaşık 3.500 Kelvin veya 6.000 dereceye yakın olduğu tahmin ediliyor. Fahrenhayt – küçük bir yıldız kadar sıcak. Bu, TOI-2109b olarak adlandırılan gezegeni şimdiye kadar tespit edilen en sıcak ikinci gezegen yapıyor.

Sıcak Jüpiter Dış Gezegen

Bir sanatçının, ev sahibi yıldızına yakın yörüngede dönen sıcak bir Jüpiter’in illüstrasyonu. Kredi: NASA, ESA ve L. Hustak (STScI)

Özelliklerine bakılırsa, gökbilimciler TOI-2109b’nin “yörüngesel bozunma” sürecinde olduğuna veya banyo suyunun kanalizasyonda dolaşması gibi yıldızına sarmal hareket ettiğine inanıyorlar. Son derece kısa yörüngesinin gezegenin yıldızına doğru diğer sıcak Jüpiterlerden daha hızlı dönmesine neden olacağı tahmin ediliyor.

Başlangıçta tarafından yapılan keşif, NASAGeçiş Yapan Ötegezegen Araştırma Uydusu (TESS), bir İLE BİRLİKTE– liderliğindeki görev, gökbilimcilere, yıldızları tarafından içeri çekilirken ve yutulurken gezegenlerin nasıl davrandığını incelemeleri için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Çalışma sırasında MIT’de doktora sonrası araştırmacı olan ve o zamandan bu yana, keşfin baş yazarı Ian Wong, “Şanslıysak, bir veya iki yıl içinde gezegenin yıldızına nasıl yaklaştığını tespit edebileceğiz” diyor. NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne taşındı. “Yaşamımız boyunca gezegenin yıldızına düştüğünü görmeyeceğiz. Ama ona bir 10 milyon yıl daha verirseniz bu gezegen orada olmayabilir.”

Keşif 23 Kasım 2021’de rapor edildi. Astronomi Dergisi ve MIT’nin TESS bilim ekibinin üyelerini ve dünyanın dört bir yanından araştırmacıları içeren büyük bir işbirliğinin çalışmasının sonucudur.

toplu taşıma

13 Mayıs 2020’de NASA’nın TESS uydusu, Herkül takımyıldızının güney kısmında, Dünya’dan yaklaşık 855 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir yıldız olan TOI-2109’u gözlemlemeye başladı. Yıldız, yörüngedeki bir gezegene ev sahipliği yapma olasılığı nedeniyle, görev tarafından 2.109’uncu “TESS İlgi Çekici Nesne” olarak tanımlandı.

Yaklaşık bir ay boyunca, uzay aracı yıldızın ışığının ölçümlerini topladı ve daha sonra TESS bilim ekibi geçişler için analiz etti – yıldız ışığındaki periyodik düşüşler, bir gezegenin önünden geçtiğini ve yıldızın ışığının küçük bir kısmını kısaca engellediğini gösterebilir. TESS’ten alınan veriler, yıldızın gerçekten de yaklaşık 16 saatte bir geçiş yapan bir nesneye ev sahipliği yaptığını doğruladı.

TOI-2109 Yıldız Işığı

TESS tarafından ölçülen TOI-2109’dan gelen yıldız ışığı, geçiş yapan gezegen nedeniyle her 16 saatte bir meydana gelen parlaklıktaki periyodik düşüşleri gösteriyor. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Ekip, daha geniş astronomi topluluğunu bilgilendirdi ve kısa bir süre sonra, yıldızı bir dizi frekans bandında daha yakından gözlemlemek için gelecek yıl boyunca birden fazla yer tabanlı teleskop izledi. TESS’in ilk tespitiyle birlikte bu gözlemler, geçiş yapan nesnenin TOI-2109b olarak adlandırılan yörüngedeki bir gezegen olduğunu doğruladı.

MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde araştırma bilimcisi olan ortak yazar Avi Shporer, “Her şey onun bir gezegen olmasıyla tutarlıydı ve çok ilginç ve nispeten nadir bir şeye sahip olduğumuzu fark ettik” diyor.

Gündüz ve gece

Ekip, çeşitli optik ve kızılötesi dalga boyları üzerindeki ölçümleri analiz ederek, TOI-2109b’nin Jüpiter’den yaklaşık beş kat daha büyük, yaklaşık yüzde 35 daha büyük ve yıldızına oldukça yakın, yaklaşık 1,5 milyon mil uzaklıkta olduğunu belirledi. Karşılaştırıldığında Merkür, Güneş’ten yaklaşık 36 milyon mil uzaklıktadır.

Gezegenin yıldızı, Güneşimize kıyasla boyut ve kütle olarak kabaca yüzde 50 daha büyük. Araştırmacılar, sistemin gözlemlenen özelliklerinden yola çıkarak, TOI-2109b’nin yıldızına yılda 10 ila 750 milisaniye hızında bir spiral çizdiğini tahmin ediyor – şimdiye kadar gözlemlenen herhangi bir sıcak Jüpiter’den daha hızlı.

Gezegenin boyutları ve yıldızına olan yakınlığı göz önüne alındığında, araştırmacılar TOI-2109b’yi bilinen herhangi bir gaz devinin en kısa yörüngesine sahip ultra sıcak bir Jüpiter olarak belirlediler. Çoğu sıcak Jüpiter gibi, gezegen de Dünya’ya göre Ay’a benzer şekilde sürekli bir gündüz ve gece tarafı ile gelgit olarak kilitlenmiş gibi görünüyor. Ekip, bir ay süren TESS gözlemlerinden, gezegenin kendi ekseni etrafında dönerken değişen parlaklığına tanık olabildi. Araştırmacılar, gezegenin yıldızının arkasından geçişini (ikincil tutulma olarak bilinir) hem optik hem de kızılötesi dalga boylarında gözlemleyerek, gündüz tarafının 3.500 Kelvin’den fazla sıcaklığa ulaştığını tahmin ettiler.

Shporer, “Bu arada, gezegenin gece tarafı parlaklığı TESS verilerinin hassasiyetinin altında, bu da orada gerçekten neler olduğu hakkında soruları gündeme getiriyor” diyor. “Orada sıcaklık çok mu soğuk, yoksa gezegen bir şekilde gündüz tarafında ısı alıp gece tarafına mı aktarıyor? Bu aşırı sıcak Jüpiterler için bu soruyu yanıtlamaya çalışmanın başlangıcındayız.”

Araştırmacılar yakın gelecekte TOI-2109b’yi daha güçlü araçlarla gözlemlemeyi umuyorlar. Hubble uzay teleskobu ve yakında piyasaya sürülecek James Webb Uzay Teleskobu. Daha ayrıntılı gözlemler, sıcak Jüpiterlerin yıldızlarına düşerken maruz kaldıkları koşulları aydınlatabilir.

“TOI-2109b gibi Ultrahot Jüpiterler, dünyanın en uç alt sınıfını oluşturur. ötegezegen”diyor Wong. “Atmosferlerinde meydana gelen benzersiz fiziksel ve kimyasal süreçlerin bazılarını daha yeni anlamaya başladık – kendi güneş sistemimizde benzeri olmayan süreçler.”

TOI-2109b’nin gelecekteki gözlemleri, bu tür baş döndürücü sistemlerin ilk etapta nasıl ortaya çıktığına dair ipuçlarını da ortaya çıkarabilir. Shporer, “Ötegezegen biliminin başlangıcından beri, sıcak Jüpiterler tuhaf şeyler olarak görüldü” diyor. “Jüpiter kadar büyük ve büyük bir gezegen nasıl olur da sadece birkaç gün süren bir yörüngeye ulaşır? Güneş sistemimizde böyle bir şeye sahip değiliz ve bunu onları incelemek ve varlıklarını açıklamaya yardımcı olmak için bir fırsat olarak görüyoruz.”

Referans: Ian Wong, Avi Shporer, George Zhou, Daniel Kitzmann, Thaddeus D. Komacek, Xianyu Tan, René Tronsgaard, Lars A. Buchhave, Shreyas Vissapragada, Michael tarafından yazılan “TOI-2109: 16 saatlik Yörüngede Ultrahot Gaz Devi” Greklek-McKeon, Joseph E. Rodriguez, John P. Ahlers, Samuel N. Quinn, Elise Furlan, Steve B. Howell, Allyson Bieryla, Kevin Heng, Heather A. Knutson, Karen A. Collins, Kim K. McLeod, Perry Berlind , Peyton Brown, Michael L. Calkins, Jerome P. de Leon, Emma Esparza-Borges, Gilbert A. Esquerdo, Akihiko Fukui, Tianjun Gan, Eric Girardin, Crystal L. Gnilka, Masahiro Ikoma, Eric LN Jensen, John Kielkopf, Takanori Kodama, Seiya Kurita, Kathryn V. Lester, Pablo Lewin, Giuseppe Marino, Felipe Murgas, Norio Narita, Enric Pallé, Richard P. Schwarz, Keivan G. Stassun, Motohide Tamura, Noriharu Watanabe, Björn Benneke, George R. Ricker, David W. Latham, Roland Vanderspek, Sara Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, Douglas A. Caldwell, William Fong, Chelsea X. Huang, Ismael Mireles, Jo shua E. Schlieder, Bernie Shiao ve Jesus Noel Villaseñor, 23 Kasım 2021, Astronomi Dergisi.
DOI: 10.3847 / 1538-3881 / ac26bd

Bu araştırma kısmen NASA tarafından desteklendi.





#Yeni #Keşfedilen #Aşırı #Ultrahot #Jüpiter #Yıldızının #Etrafında #Akıyor #Bir #Yıl #Sadece #Saat #Sürüyor