Po raz pierwszy w historii zmierzono długość doby na planecie spoza Układu Słonecznego. Jako pierwsza dostąpiła tego zaszczytu Beta Pictoris b znajdująca się w odległości 63 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Malarza. Doba na tym obiekcie trwa zaledwie 8 godzin. Żadna planeta z naszego układu słonecznego nie wiruje tak szybko.
Pomiary prędkości rotacji wykonali specjaliści z Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych i Uniwersytetu w Lejdzie. Jest to pierwsze takie odkrycie w historii.
Doba trwa tylko 8 godzin
Wyliczono, że dowolny punkt na równiku Beta Pictoris b porusza się z względną prędkością liniową blisko 100 tysięcy kilometrów na godzinę. Dla porównania Ziemia wykonuje pełen obrót wokół własnej osi z prędkością 1674 km na godz.
Do wykonania pomiarów wykorzystano tzw. efekt Dopplera. Astronomowie zmierzyli różnicę przesunięcia częstotliwości fal (światła) wysyłanych przez planetę będącą w ruchu. Za pomocą CRIRES na teleskopie VLT uwzględniono różne części planety poruszające się z różną prędkością względem obserwatora i w przeciwnych kierunkach. Po usunięciu efektów od jaśniejszej gwiazdy naukowcy uzyskali sygnał od rotacji planety.
- Zmierzyliśmy długości fali promieniowania emitowanego przez planetę z dokładnością jednej części na sto tysięcy, dzięki czemu pomiary były czułe na efekt Dopplera, który ujawnił prędkość obiektu - wyjaśnia autor pracy Ignas Snellen.
Prawo formowania się planet
Naukowcy zauważyli, że istnieje pewna zależność masy planety od jej prędkości. Bowiem im większa jest planeta, tym krócej trwa na niej doba. Np: na Jowiszu dobra trwa 10 godzin (47 tys. km/h), na mniejszej Wenus trwa aż 243 dni (6,5 km/h).
- Nie wiemy co sprawia, że niektóre planety wirują tak szybko, a inne są wolniejsze — mówi Remco de Kok, współautor pomiarów. — Ale pierwsza taka obserwacja poza Układem Słonecznym wskazuje, że możemy mówić o pewnym trendzie — masywniejsze planety wirują szybciej. To musi być konsekwencja jakiegoś uniwersalnego prawa formowania się planet.
Jak mówi współautor badań - Ignas Snellena z Uniwersytetu Leiden w Holandii, grawitacja powoduje, że resztki materiału krążące wokół gwiazd zbijają się do siebie tworząc nowy "obiekt" wokół punktu centralnego. Aby oszczędzać energię zebrana masa kręci się szybciej.
Naukowcy przypuszczają, że Beta Pictoris b z racji swojego młodego wieku (ma zaledwie 20 mln lat, dla porównania wiek Ziemi szacuje się na 4,5 mld), prędkość obwodowa na równiku może jeszcze się zwiększyć do 400 tys. km/h. Przez co doba stanie się krótsza, przypuszczalnie nawet do 3 godzin.
Gwiazdy mylone z karłami
Snellena ma nadzieję użyć tej samej techniki do pomiaru długości doby na innych planetach spoza układu. Ma to potwierdzić założenia związku masy i obrotów planety. Dzięki temu będzie można odróżniać oddalone o lata świetlne masywne planety od brązowych karłów, które często mylone są z gwiazdami. Można je nazwać "niedoszłymi" gwiazdami.
W tej chwili linia podziału pomiędzy tymi obiektami jest niewyraźna.
- Potrzebujemy więcej takich pomiarów, by się upewnić co do słuszności tezy - powiedział David Spiegel z Instytutu Nauk Zaawansowanych w Princeton (New Jersey). Te dane mogą nauczyć nas również o tym, jak powstają i rozwijają się planety, bowiem wskaźniki rotacji kodują wiele informacji - mówił naukowiec.
Odległa planeta
Beta Pictoris b okrąża widoczną gołym okiem gwiazdę Beta Pictoris znajdującą się w odległości 64 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji malarza. Planetę odkryto w 2008 roku. Okrąża swoją gwiazdę w odległości osiem razy większej niż dystans Ziemia-Słońce.
Autor: PW/aw / Źródło: Nature, newscientist.com