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科学探索|科学家发现古气态巨行星核心 正在围绕类太阳的恒星运行

天文学家已经发现了一颗在类似太阳的恒星周围近距离轨道上运行的气态巨行星完整暴露核心 。这一发现将给天文学家提供一个难得的机会来探测一个古老外星世界的核心 ， 他们的发现可以让我们了解太阳系中气体巨行星的核心 ， 包括木星和土星 。
美国国家航空航天局（NASA）的Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)发现了这个核心 ， 它的设计目的是为了观测广阔的夜空 ， 并寻找星光中的微小凹陷 ， 当行星从望远镜和遥远的恒星表面之间穿过时 ， 就会出现这种情况 。TESS在距离地球约730光年的一颗类太阳恒星上记录了这样的波动 。对数据的分析显示 ， 这颗恒星正被一个天体 ， 现在被命名为TOI 849 b ， 非常紧密地绕着它运行 ， 这个天体的大小大致相当于我们太阳系中的海王星 。
【科学探索|科学家发现古气态巨行星核心 正在围绕类太阳的恒星运行】据研究小组称 ， TOI 849 b与恒星的距离如此之近 ， 以至于它每18小时就会完成一次轨道运行 。除了给这个奇怪的天体带来难以置信的短暂年份外 ， 紧凑的轨道还会让TOI 849 b遭遇来自其母星的过量辐射 ， 导致其表面温度达到1800K左右 。这颗恒星的伴星被发现在被称为海王星沙漠的地方运行 ， 这是一个围绕恒星的空间区域 ， 根据目前的模型 ， 天文学家预计不会在这里找到比海王星更大的行星 。
在首次发现后 ， 天文学家利用安装在欧洲南方天文台位于智利阿塔卡马沙漠3.6米望远镜上的HARPS仪器进行了跟踪观测 。HARPS能够准确跟踪系外行星绕恒星运行时运动中的微小晃动 。这些晃动表现为行星的光信号 。从HARPS数据中 ， 可以计算出TOI 849 b的质量 。一旦结合对该行星大小的测量 ， 研究人员就能估计出它的密度 ， 并由此对这个世界的构成进行最佳猜测 。研究人员发现TOI 849 b的质量大约相当于40个地球 ， 然而它的半径只有地球的3.4倍 。因此 ， 它的密度必须非常大 ， 说明它主要由铁、岩石和水组成 ， 而相对较轻的元素氢和氦的含量很少 。
这很奇怪 ， 因为像TOI 849 b这样的天体 ， 在行星形成过程中应该会积累大量的氢和氦 。简单地说 ， 它应该是一个类似于我们太阳系中木星的气态巨行星 。根据缺乏预期的气体、外星世界密集构成及其紧密的轨道等综合因素 ， 使得研究人员得出结论 ， TOI 849 b是一个暴露的行星核心 。然后 ， 研究小组试图确定其中原因 。为此 ， 研究人员将他们的数据输入了一个被称为行星形成和演化的伯尔尼模型科学模型中 。伯尔尼模型考虑到了一系列已知在行星发展和演化中至关重要的过程 ， 例如已知它们凝聚而成的吸积盘行为 ， 以及年轻的行星体如何在引力作用下相互影响 。
有人提出了两种可能的情况来解释导致发现暴露核心的事件 。一种可能是 ， 该天体确实曾经与木星相似 ， 随后它的巨大气体包层被耗尽 。强烈的恒星辐射可能会从这颗气态巨行星的表面剥离出大量的物质 ， 将其轰入太空 。然而 ， 这并不能说明气态巨行星大气层的全部情况 。还必须在遥远的过去某个时候与另一个行星体发生过剧烈的碰撞 ， 或者行星在经过太靠近母星的地方时被严重破坏 。或者 ， TOI 849 b可能只是一颗失败的气态巨行星 。
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