كيف حافظت الكواكب العملاقة على دورانها السريع ⚡ экспресс
أُجري مسح لسرعات دوران 32 رفيقًا باستخدام التحليل الطيفي عالي الدقة من Keck/KPIC. أُضيفت بيانات من المراجع — العينة النهائية: 43 رفيقًا و 54 جرمًا طليقًا. أظهرت مقارنة معامل السرعة الدورانية الحدية الجزئية عند عمر 10 ملايين سنة (بافتراض ثبات الزخم الزاوي) أن الكواكب العملاقة (2-7 M_Jup) تمتلك قيمًا أعلى بشكل مؤكد من الأقزام البنية المرافقة (10-40 M_Jup): دلالة 4-4.5σ عند الميول المدارية المتوافقة الاتجاه و 1.6-2.1σ للعشوائية. تعمل نسبة الكتلة <0.8% كحد فاصل واضح بين الأنماط. تُفسر السرعات المرتفعة للكواكب كنتيجة لخسائر أقل في الزخم بسبب كبح القرص المحيط بالكوكب. تدور الأقزام المرافقة أبطأ من المعزولة، بينما الكواكب وأجرام الكتلة الكوكبية بشكل مشابه. يُظهر تحليل الزخم الزاوي النوعي لـ 221 جرمًا <0.1 M_sun أن الأجرام من 5-40 M_Jup تحتفظ بزخم أكبر بكثير من الأجرام 40-100 M_Jup، بعد 10 ملايين سنة.
باستخدام تلسكوب كيك وطريقة التحليل الطيفي (تحليل الضوء الذي يكشف سرعة الدوران)، قاس علماء الفلك 32 جرمًا: من الكواكب العملاقة إلى الأقزام البنية — أجرام أثقل من الكواكب لكنها أخف من النجوم ولم تشتعل.
الكواكب العملاقة تدور تقريبًا عند حد التمزق: شرنقتها الغازية عند ولادتها بالكاد كانت تبطئها، مثل الثلج تحت دوّامة. أما الأقزام البنية فكانت تفقد دورانها بسرعة — كان قرصها يعمل كالرمل. علاوة على ذلك، الأقزام المرتبطة بنجوم كانت تتباطأ أكثر من المنعزلة؛ بينما الكواكب تدور بنفس الطريقة بغض النظر عن قربها من نجم.
المفاجأة: الأجرام التي تتراوح كتلتها بين 5 و40 كتلة مشتري حافظت على دوران أكبر من تلك الأكثر كتلة (40–100 كتلة مشتري). يبدو أنه أثناء التكوّن، يؤدي تجاوز عتبة معينة إلى تشغيل فرملة قوية. كوكب المشتري بنهاره الذي يدوم 10 ساعات ليس سوى مثال متواضع: العديد من الكواكب العملاقة تدور أسرع، متوازنة على حافة التدمير الذاتي.
🎯 يوم على المشتري يدوم 10 ساعات فقط — أسرع من أي كوكب آخر في النظام الشمسي.