Что такое горячий Юпитер?
Наша солнечная система является домом для трех различных типов планет: скалистых, газовых и ледяных. Интересно, что они представляют только некоторые из различных типов планет, существующих во Вселенной. Горячие Юпитеры - это один из типов планет, которые невозможно найти в нашей солнечной системе. Первой обнаруженной экзопланетой был горячий Юпитер под названием 51 Pegasi b. Этот недавно открытый мир принадлежал к совершенно новому классу планет, которые ошеломили и сбили с толку ученых. Основываясь на нашей солнечной системе и моделях ее формирования, астрономы долгое время полагали, что газ гиганты могли существовать только во внешних областях солнечной системы. Когда образуется звезда, всплески энергии, как правило, отталкивают более легкие элементы дальше от звезды. Поскольку эти элементы существуют в гораздо большем изобилии, в итоге получаются газовые гиганты, состоящие в основном из водорода и гелия, вращающиеся по орбитам во внешних областях Солнечной системы. Однако 51 Пегас b заставил ученых переосмыслить всю эту модель. 51 Pegasi b был газовым гигантом, подобным Юпитеру, но он вращался вокруг своей звезды на расстоянии ближе, чем Меркурий к нашему солнцу. 51 Pegasi b была планетой совершенно нового типа, которую астрономы правильно назвали “горячим Юпитером”. Их открытие привело к созданию совершенно новой модели как орбитальной динамики, так и формирования планет.
Как планета становится горячим Юпитером?
Открытие 51 Пегаса b пробило брешь в моделях формирования планет, но вскоре астрономы разработали новую модель, которая помогла объяснить эту аномалию. Эта новая модель, получившая название "миграция планет", предполагала, что газовые гиганты действительно образуются во внешних областях Солнечной системы. Тем не менее, со временем они могут мигрировать во внутренние области. Большинство газовых гигантов, вероятно, испытывают ту или иную форму миграции в ранние годы своего существования, даже газовые гиганты в нашей солнечной системе. В настоящее время считается, что ни один из газовых гигантов в нашей солнечной системе не вращается вокруг того места, где они образовались. Вместо этого Нептун, вероятно, сформировался ближе к Солнцу, чем Уран, а Юпитер и Сатурн, вероятно, сформировались гораздо дальше, чем их нынешние орбиты. Со временем Нептун и Уран поменялись местами. Считается, что Юпитер начал мигрировать во внутреннюю часть Солнечной системы, и была большая вероятность, что Юпитер мог стать горячим Юпитером. К счастью для нас, гравитационное притяжение Сатурна остановило сближение Юпитера с Солнцем и вернуло его на его нынешнюю орбиту.
Известные Горячие Юпитеры
Горячие Юпитеры - одни из наиболее распространенных обнаруженных типов планет, многие из которых не похожи ни на что в нашей солнечной системе. 51 Pegasi b был первым обнаруженным горячим Юпитером, а также одним из самых интересных. Каково было бы посетить 51 Pegasi b? Хотя технология определения окружающей среды экзопланет ограничена, существует несколько интересных теорий об окружающей среде на 51 Pegasi b. Расположенная в 50 световых годах от нас, 51 Pegasi b составляет примерно половину массы Юпитера и имеет предполагаемую температуру поверхности 1733 градуса по Фаренгейту (945 градусов по Цельсию). Поскольку он вращается так близко к своей звезде, он движется чрезвычайно быстро, имея среднюю орбитальную скорость 304 223 мили в час (136 км / с) и совершая один оборот каждые 4,2 дня. Хотя его масса составляет половину массы Юпитера, он, вероятно, намного больше по размерам. Тепло от его звезды перегревает его атмосферу, заставляя ее раздуваться и расширяться. При такой высокой температуре большая часть планеты, вероятно, светится красным, и на ней могут даже быть облака, состоящие из испаренной породы.
Другой известный горячий Юпитер, обозначенный как WASP-12b, действительно является чужим миром. Он вращается очень близко к своей звезде на расстоянии всего 2,1 миллиона миль (3,4 миллиона километров). Для сравнения, Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 41 миллион миль (66 миллионов километров). При таком небольшом расстоянии между WASP-12b и его родительской звездой полный оборот по орбите занимает всего один день. Экстремальные гравитационные силы исказили форму планеты, сделав ее скорее яйцевидной, чем круглой. Средняя температура, по оценкам, составляет 3 992 градуса по Фаренгейту (2200 градусов по Цельсию). Тем не менее, возможно, 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 ее родительская звезда в настоящее время поглощает WASP-12b, и в ближайшие 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 5 405 миль в час (8 700 км/ч), а расплавленное стекло вызывает дождь? Представляли вы себе такой адский мир или нет, но не смотрите дальше горячего Юпитера, обозначенного как HD 189733 b. Этот горячий Юпитер даже больше и массивнее Юпитера, его масса на 13% больше массы 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, которую астрономам удалось составить тепловую карту. Это позволило им определить его температуру, превышающую 1472 градуса по Фаренгейту (800 градусов по Цельсию), его цвет (темно-синий) и часть его состава, обнаружив признаки наличия углекислого газа в его 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 определенно мир, который вы хотите увидеть на расстоянии.
Горячий Юпитер был не только первой экзопланетой, обнаруженной с помощью метода лучевых скоростей, но и первой, обнаруженной с помощью транзитного метода. HD 209458 b - горячий Юпитер, открытый в 1999 году транзитным методом. Его орбитальный радиус, получивший название "Осирис", составляет всего 4,3 миллиона миль (семь миллионов километров), в результате чего период обращения составляет всего 3,5 дня. На таком близком расстоянии от своей родительской звезды Osiris испытывает температуру более 1832 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию). Открытие Осириса и более поздние наблюдения стали многими первыми в обнаружении экзопланет. Это была первая экзопланета, у которой была обнаружена атмосфера, и, возможно, что самое интересное, Осирис был первой экзопланетой, для которой астрономы обнаружили свидетельства погоды и штормов. Масса газового гиганта составляет около 70% массы Юпитера, из-за сильного нагрева его звезды и гравитационных приливных сил газовый гигант раздулся, сделав его на 35% больше Юпитера.
