Obserwacje przeprowadzone za pomocą należącego do ESO teleskopu VLT (Very Large Telescope) pozwoliły na ustalenie po raz pierwszy okresu rotacji planety pozasłonecznej. Okazało się, że jeden “dzień” na Beta Pictoris b trwa zaledwie osiem godzin. To znacznie krócej niż na jakiejkolwiek planecie w Układzie Słonecznym – równik planety Beta Pictoris b porusza się z prędkością prawie 100 000 km/h. Związek pomiędzy masą, a tempem obrotu, obserwowany w Układzie Słonecznym, może być teraz badany także w przypadku planet pozasłonecznych. Podobne techniki pozwolą astronomom na wykonanie w przyszłości szczegółowych map planet pozasłonecznych za pomocą Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu Europejskiego (E-ELT).
Planeta pozasłoneczna
Zespół holenderskich astronomów z
“Nie wiadomo dlaczego niektóre planety obracają się szybko, a inne wolniej” – mówi współautor Remco de Kok. – “Ale pierwszy pomiar obrotu egzoplanety pokazuje, że tendencja widoczna w Układzie Słonecznym, według które bardziej masywne planety obracają się szybciej, jest prawdziwa także dla planet pozasłonecznych. Musi to być uniwersalna konsekwencja sposobu w jaki planety powstają“.
Beta Pictoris b jest planetą bardzo młodą, ma zaledwie 20 milionów lat (w porównaniu do 4,5 miliarda lat Ziemi) [6]. Uważa się, że z upływem czasu planeta ochłodzi się i skurczy, co spowoduje jeszcze szybszy obrót [7]. Z drugiej strony rolę odgrywać mogą inne procesy zmieniające obrót planety. Na przykład obrót Ziemi dookoła swojej osi jest spowalniany przez oddziaływania pływowe z Księżycem.
Astronomowie zastosowali bardzo precyzyjną technikę zwaną spektroskopią wysokodyspersyjną, aby rozdzielić światło na składowe kolory – różne długości fali w widmie. Zasada efektu Dopplera (albo przesunięcia Dopplera) pozwoliła na użycie zmiany w długości fali do wykrycia, że różne części planety poruszają się z różnymi prędkościami i w przeciwnych kierunkach w stosunku do obserwatora. Po starannym usunięciu efektów od dużo jaśniejszej gwiazdy naukowcy byli w stanie wyłuskać 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 emitującego obiektu” – tłumaczy główny autor Ignas Snellen. – “Dzięki tej technice odkryliśmy, że różne części powierzchni planety poruszają się w naszym kierunku, albo oddalają się od nas z różnymi prędkościami, co można wytłumaczyć jedynie faktem, że planeta obraca się dookoła swojej osi“.
Technika ta jest blisko związana z obrazowaniem dopplerowskim, którego używano od kilkudziesięciu lat do wykonywania map powierzchni gwiazd, a ostatnio także Pierwsza mapa pogody dla brązowego karła“>mapy brązowego karła [8] – Luhman 16B. Szybki obrót Beta Pictoris b oznacza, że w przyszłości będzie można opracować globalną mapę tej planety, uwidaczniającą potencjalne układy chmur i wielkie burze.
“Technikę tę będzie można zastosować na znacznie większej grupie egzoplanet dzięki niesamowitej rozdzielczości i czułości E-ELT oraz wysokodyspersyjnego spektrografu obrazującego. Planowany Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph (
Uwagi
[1] Beta Pictoris ma wiele innych oznaczeń, np. HD 39060, SAO 234134 oraz HIP 27321. [2] Beta Pictoris jest najbardziej znanym przykładem gwiazdy otoczonej przez dysk. Wiadomo że dysk rozciąga się do odległości około 1000 razy większe niż dystans Ziemia-Słońce. Wcześniejsze obserwacje planety wokół Beta Pictoris były opisywane w