ESO-bild av en helt annan stjärna, 2M1207, och dess planet. Bildkredit: ESO. Klicka för att förstora.
Kanadensiska astronomer som använder det MESTA rymdteleskopet har observerat ett anmärkningsvärt planetariskt system där en jätte närliggande planet tvingar sin moderstjärna att rotera i låssteg med planetens omloppsbana. "Det här är verkligen en fantastisk berättelse om` tail wags dog ', enligt Dr. Jaymie Matthews från University of British Columbia, ledare för den kanadensiska rymdorganisationens MEST rymdteleskopuppdrag, i ett meddelande om det exoplanetära systemet tau Bootis gjorde vid årsmötet i Canadian Astronomical Society i Montreal idag.
"Samspelet mellan stjärnan och jätteplaneten i tau Bootis-systemet är till skillnad från allt som astronomer har sett tidigare," utarbetar Dr. Matthews. "Och de skulle inte kunna upptäckas av något instrument på jorden eller i andra rymden än MEST."
MEST-satelliten (Microvariability & Oscillations of STars) har avslöjat att stjärntau Bootis genomgår subtila variationer i sin ljusutgång som är i synkronisering med planets omloppsbana - föreställningsvis betecknad tau Bootis b - i en snäv bana runt den. Den bästa förklaringen är att planetens tyngdkraft har tvingat stjärnans yttre hölje att rotera så att den alltid håller samma ansikte mot planeten - trots att planeten antagligen är under 1% av stjärnans massa.
"Det är ingen överraskning när en stjärna eller planet tyngdkraft tvingar sin mindre följeslagare att snurra enligt sin orbitalrytm, som månen alltid håller samma ansikte mot jorden," förklarar Dr. Matthews. "Men för en planet att tvinga en stjärna att göra detta är mycket ovanligt." Med all sannolikhet har bara ytlagren av gas i stjärnan undergått för planetens inflytande, precis som i Earth-Moon-systemet, där Månen har lyckats orsaka en utbuktning i det tunna skiktet vatten på jordens yta som resulterar i havvatten, men har inte tvingat den massiva fasta jorden under att rotera i steg.
Det enda skälet till att planeten kan leda till och med en del av stjärnan i tau Bootis-systemet är för att den kretsar så nära - bara 1/20 av jorden-solavståndet - och eftersom den är ganska stor som planeter går - åtminstone fyra gånger den massan av Jupiter, den största planeten i vårt eget solsystem. Planeten upptäcktes 1997 av de amerikanska astronomerna Paul Butler, Geoff Marcy och kollegor baserat på de slingrande rörelser som inducerades i stjärnan av 3,3-dagars omloppsbana av en osynlig följeslagare. Med en så liten bana kan du förvänta dig andra komplicerade interaktioner mellan stjärnan och planeten, och MEST har observerat bevis för dessa också. Det finns indirekta indikationer på starspots, tidvattenförvrängning och till och med magnetisk aktivitet på ytan av tau Boo a.
Förra året presenterade ytterligare ett team av kanadensiska forskare, under ledning av Evgenya Shkolnik (en alumner från UBC nu på University of Hawaii) och Gordon Walker (en exoplanetpionjär och MOST Science Team-medlem på UBC) bevis i ett system som liknar tau Boo , HD179949, för en planet som värmer upp gasen i sin moderstjärna, vilket också är beteende som aldrig har sett förut. Detta skulle förmodligen orsakas av intrasslingen av ett magnetfält på planeten med stjärnfältet. "Vi kanske bevittnar ett annat exempel på detta i tau Bootis," konstaterar Dr. Walker. ”Arten av ljusvariationerna är olika för var och en av de nio exoplanetbanorna som övervakades av MOST 2004 och 2005. Förklaringen till all variationen kommer att behöva innehålla inneboende stjärneffekter, som rotation, och planetinducerade effekter, som uppvärmning orsakade vid tidvatten och magnetfält - en komplex modell, för att vara säker. ”
Teorierna om planetsystemets ursprung och utveckling skakades upp för ett decennium sedan med upptäckten av den första av dessa gigantiska närbelägna exoplaneter (kallas ”heta Jupiters”) runt den solliknande stjärnan, 51 Pegasi. Planeten i tau Bootis-systemet är mer massiv och närmare sin stjärna än den i 51 Pegasi, och representerar ett avlägset laboratorium för planetforskare för att testa nya teorier om planetbildning som så småningom kommer att tillämpas på vårt eget solsystem. Detaljerna som avslöjats av MEST har redan upphetsat teoretiker och säkert upphetsat observatörerna på det MESTA teamet. Dr. Rainer Kuschnig, MEST Instrument Scientist (UBC) kan knappt innehålla sin entusiasm: ”Det är oerhört kul att titta på data om detta system kommer in från satelliten och se något nytt varje dag. Det är så coolt!"
MOST (Microvariability & Oscillations of STars) är en kanadensisk rymdorganisationsuppdrag. Dynacon Inc. i Mississauga, Ontario, är huvudentreprenören för satelliten och dess drift, med University of Toronto Institute for Aerospace Studies (UTIAS) som en viktig underleverantör. University of British Columbia (UBC) är huvudentreprenören för instrumentet och den vetenskapliga verksamheten för det MESTA uppdraget. MOST spåras och drivs genom ett globalt nätverk av markstationer belägna vid UTIAS, UBC och Wieners universitet.
Animationer av eta Boo och tau Boo finns tillgängliga på:
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/etaBoo2.wmv
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/tauBootis3.wmv
Ursprungskälla: MOST News Release
