Extremt stark vind upptäckt på en exoplanet

 

Bild https://www.eso.org  citat bildtext ”Astronomer har upptäckt extremt kraftfulla vindar vid ekvatorn på WASP-127b, en jättelik exoplanet. Med en hastighet på upp emot 33 000 km/h utgör vindarna de starkaste jetströmmar som någonsin har uppmätts på en planet. Upptäckten gjordes med hjälp av Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile och ger nu unika insikter om vädermönstret på en avlägsen värld, slut citat”.

Sedan WASP-127b upptäcktes 2016 har astronomer undersökt denna stora gasplanet som finns mer än 500 ljusår från jorden. WASP-127b är något större än Jupiter men med en bråkdel av Jupiters massa vilket gör den mycket "fluffig".

En internationell grupp av astronomer har nyligen upptäckt överljudsvindar i WASP-127b  atmosfär.

"En del av atmosfären på denna planet ses röra sig mot oss med hög hastighet medan en annan del rör sig bort från oss med samma hastighet", beskriver Lisa Nortmann, forskare vid universitetet i Göttingen, Tyskland, och huvudförfattare till studien .

Med en hastighet av 9 km per sekund (nästan 33 000 km/h) rör sig jetvindarna omkring sex gånger snabbare än planetens rotationshastighet runt ekvatorn. "Det här är något vi inte har sett förut", beskriver Nortmann. Det är den snabbaste vindhastigheten som någonsin uppmätts i en jetström i en planets atmosfär. Som jämförelse finns den starkaste vinden i vårt solsystem på Neptunus vilken har en hastighet av 0,5 km per sekund (1800 km/h).

Forskargruppen kartlade vädret och sammansättningen av WASP-127b med hjälp av instrumentet CRIRES+ på ESO:s VLT. Genom att mäta hur ljuset från moderstjärnan transporteras genom planetens övre atmosfär lyckades de spåra planetens sammansättning. Deras resultat bekräftar närvaron av vattenånga och kolmonoxidmolekyler i atmosfären. 

De fann även att polerna är kallare än resten av planeten liksom att det finns en liten temperaturskillnad mellan morgon- och kvällssidan av WASP-127b. "Detta visar att planeten har komplexa vädermönster precis som jorden och övriga planeter i vårt eget system," menar Fei Yan, medförfattare till studien och professor vid University of Science and Technology i Kina.

Exoplanetforskning går snabbt framåt. Till för några år sedan kunde astronomerna endast mäta massan och radien på planeter bortom solsystemet. I dag kan man med teleskop som ESO:s VLT kartlägga vädret på dessa avlägsna världar och analysera deras atmosfärer. "Att förstå dynamiken hos dessa exoplaneter hjälper oss att utforska mekanismer som värmefördelning och kemiska processer, förbättra vår förståelse av planetbildning och potentiellt kasta ljus över ursprunget till vårt eget solsystem", beskriver David Cont från Ludwig Maximilian University i München, Tyskland och medförfattare till artikeln. 

Intressant nog kan studier som denna för närvarande endast göras med markbaserade observatorier, eftersom instrumenten på nuvarande rymdteleskop inte har den nödvändiga hastighetsupplösningen. ESO:s Extremely Large Telescope – som är under konstruktion nära VLT i Chile och dess ANDES-instrument kommer i framtiden att göra det möjligt för forskare att undersöka djupare i vädermönstren på avlägsna planeter. "Sannolikt kan vi snart se ännu fler detaljer i vindmönstren och utöka forskningsmetoder till mindre, steniga planeter", avslutar Nortmann studien.

Resultat av studien publicerades i dagarna i Astronomy & Astrophysics.

För första gången har vindens hastighet uppmätts på en brun dvärg.

Bruna dvärgar har en massa mindre än de lättaste stjärnorna men större än de tyngsta gasjättarna. Massan är för låg för att kärnreaktioner av väte i dess centrum skall kunna komma igång (stjärnbildning). Däremot tros de kunna fusionera deuterium och förbränna litium. De avger svagt ljus på de synliga våglängderna. De ses som misslyckade stjärnbildningar men inte så misslyckade att de blivit gasplaneter.



Bruna dvärgar har en övre massgräns på ungefär 75-80 jupitermassor. Den undre gränsen är mer svårdefinierad men ligger vid ungefär 13 jupitermassor.

2MASS J10475385+2124234 är en brun dvärg i stjärnbilden Lejonet. Den upptäcktes 1999 av Adam J. Burgasser m.fl. och tillhör den spektrala klassen T6.5; dess position skiftar med 1,7 bågsekunder per år på grund av sin rörelse.


För första gången har forskare nu mätt vindhastighet på en brun dvärg. Det är ovanstående bruna dvärg. 2MASS J10475385+2124234  finns 32 ljusår från jorden.  Forskarna upptäckte här vindar som rör sig runt planeten med hastighet av 2.293 km / h. Som jämförelse har Neptunus atmosfär de snabbaste vindarna i vårt solsystem vindhastigheten är här ca 2000 km / h. 


Bruna dvärgar består nästan helt av gas, så "vind" hänvisar till något lite annorlunda än ex på Neptunus som har en kärna. De övre skikten av en brun dvärg är där delar av gasen kan röra sig självständigt. På ett visst djup blir trycket så intensivt att gasen beter sig som en enda fast boll som ses som objektets inre. När interiören roterar resulterar det i att det övre skikten av atmosfären blir nästan synkroniserade.


Med en atmosfärisk temperatur på över 600 grader Celsius utstrålar denna bruna dvärg en betydande mängd infrarött ljus. Mätningen gjordes med Spitzertelekopet. 


Vad som är intressant (min anm.) är att detta är första gången vindhastigheten mätts på en brun dvärg.

Bild från NASA på storleksförhållande stjärn brun dvärg gasplanet.

The wind cryes Mary här kan man se var och hur i USA.

Jimi Hendrix sjöng denna låt 1967 en av hans bästa låtar. Oberoende av vad som sker i vår värld viner vinden där vi är. Ibland hårt ibland smekande. Ibland som en mild sommarvind och ibland som en hänsynslös orkanvind.

Men ingen har en överblick över hur den viner. Inteförrän nu. NU kan den som önskar veta hur vinden sveper runt i USA se detta i realtid genom att koppla upp sig på denna sida.