Как планеты-гиганты сохранили быстрое вращение ⚡ экспресс
Выполнен обзор скоростей вращения 32 компаньонов с помощью спектроскопии высокого разрешения Keck/KPIC. Добавлены данные литературы — итоговая выборка: 43 компаньона и 54 свободно плавающих объекта. Сравнение параметра дробной предельной скорости вращения в возрасте 10 млн лет (в предположении постоянного момента импульса) показало, что планеты-гиганты (2-7 M_Jup) имеют достоверно более высокие значения, чем коричневые карлики-компаньоны (10-40 M_Jup): значимость 4-4.5σ при сонаправленных наклонениях орбит и 1.6-2.1σ для случайных. Отношение масс <0.8% служит чёткой границей между режимами. Повышенные скорости планет интерпретируются как результат меньших потерь момента из-за торможения околопланетным диском. Компаньоны-карлики вращаются медленнее изолированных, а планеты и объекты планетарной массы — сходно. Анализ удельного момента импульса 221 объекта <0.1 M_sun показывает, что объекты 5-40 M_Jup сохраняют значительно больший момент, чем тела 40-100 M_Jup, после 10 млн лет.
С помощью телескопа Keck и метода спектроскопии (анализ света, выдающий скорость вращения) астрономы измерили 32 объекта: от планет-гигантов до коричневых карликов — тел, что тяжелее планет, но легче звёзд и не зажглись.
Планеты-гиганты вращаются почти на пределе разрыва: их газовый кокон при рождении почти не тормозил, как лёд под юлой. А коричневые карлики теряли вращение быстро — их диск работал как песок. Более того, карлики, привязанные к звёздам, тормозились сильнее одиноких; планеты же крутятся одинаково независимо от соседства.
Сюрприз: объекты массой 5–40 Юпитеров сохранили больше вращения, чем более массивные (40–100 Юпитеров). Похоже, при формировании переход через некоторый порог включает мощное торможение. Юпитер с его 10-часовыми сутками — лишь скромный пример: многие планеты-гиганты крутятся ещё быстрее, балансируя на грани саморазрушения.
🎯 Сутки на Юпитере длятся всего 10 часов — быстрее, чем на любой другой планете Солнечной системы.