江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体

【不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体】_本文原始标题：不该存的行星被发现 ， 极热海王星 ， 科学家第一次见到这类天体
尽管人类已经在宇宙中发现了超过4200颗系外行星 ， 但是随着宇宙观测越来越深入 ， 我们也不得不承认 ， 自己对于这些天体的了解 ， 仍然非常有限 。
最近 ， 天文学家们再一次意识到了这个问题 。 让他们发出这个感慨的 ， 是一颗非常神秘的天体 。 它是一种全新的系外行星分类 ， 天文学家称之为极热海王星（Ultra-HotNeptune） 。
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

这颗行星名为LTT9779b ， 距离我们大约260光年 。 它的宿主恒星Ltt9779是一颗和太阳差不多的天体 ， 质量和直径都与太阳非常接近 ， 但是温度略低一些 。 另外 ， 它的年龄也比太阳小得多 ， 大约形成于20亿年前 ， 连太阳（46亿年）的一半都不到 。 此外 ， 观测结果还显示 ， 它的金属丰度相对更高一些 ， 尤其是铁的含量 ， 是太阳的两倍 。
LTT9779b和宿主恒星的距离非常近 ， 半长轴仅有250万公里 ， 相当于地球和太阳距离的1.6% ， 比太阳系最内侧的水星还要更靠近宿主恒星 。 正是由于如此近的距离 ， 使得它拥有着极高的公转速度 ， 每19个小时就能公转一圈 ， 那里的一年比地球的一天还短 。 更可怕的是 ， 因为太靠近宿主恒星 ， LTT9779b表面的温度甚至达到了1970K ， 也就是1700℃ 。
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

同时 ， 科学家还能计算出这颗行星的一些数据 。 比如说 ， 当它运行到宿主恒星和地球之间时 ， 会对宿主恒星展现在我们眼中的亮度有一点点微弱的影响 ， 但是在天文学家的观测设备中却能精确地获得这个数据 ， 并且通过宿主恒星的亮度变化计算系外行星的直径 。 另外 ， 由于系外行星质量产生的微弱引力 ， 宿主恒星会在行星运行到不同位置时被引力轻微地拉扯一点点 。 通过它被拉扯的幅度 ， 我们可以推测出系外行星的质量 。
通过观测 ， 研究人员计算得出：LTT9779b的直径大约是地球的4.72倍 ， 和海王星差不多大（地球的3.88倍） 。 它的质量则有地球的29.32倍 ， 比海王星（地球的17.1倍）大一些 。 整体上来看 ， 它和海王星还是比较接近的 ， 而且计算一下可以发现 ， 它的密度和海王星基本是一样的 。
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

这就有点奇怪了 。 在此之前 ， 科学家发现的如此靠近宿主恒星的系外行星 ， 一部分是像木星这样巨大的天体 ， 我们称之为热木星；还有一部分是像地球这样的岩石行星 ， 被称为极短周期行星 。 而介于二者之间的这种和海王星差不多大的 ， 还是第一次见 ， 所以天文学家不得不创造一个新的分类来把它放进去 ， 那就是极热海王星 。
实际上 ， 在此之前 ， 天文学家一度认为这个区域就不可能存在类似于海王星的天体 ， 甚至给这个区域起了个名字——海王星沙漠 。 智利大学的天文学家JamesJenkins为我们解释说：“虽然冰巨星（即海王星的分类）看起来是行星形成过程中十分常见的一种副产品 ， 但在非常靠近宿主恒星的位置上 ， 情况却并非如此 。 我们相信 ， 在宇宙的时间尺度下 ， 它们的大气会被剥离 ， 最终形成我们所谓的极短周期行星 。 ”
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

这是很好理解的 ， 每一颗恒星都有着极为强烈的辐射 ， 尤其是LTT9779b这样极其近距离的位置上 ， 承受的辐射更加可怕 。 在这里 ， 行星大气会面临一个严峻的考验——光蒸发 。
英国华威大学的天文学家GeorgeKing介绍这个过程说：“这些年轻的恒星会释放出强烈的X射线和紫外线 ， 它们不仅会加热行星的大气层 ， 还会将气体驱散到太空中 。 这种光蒸发的结果要么是赤裸的岩石行星 ， 要么是气体巨星 。 ”
然而 ， LTT9779b凭借着海王星一样的身躯 ， 打破了天文学家的理论 。 而且研究结果表明 ， 它的大气层也和海王星类似 ， 占了行星质量的9%左右 。 那么问题来了：它为何能够在如此恶劣的环境中保有自己的大气层呢？“这意味着 ， 我们不得不找到一个不同寻常的新说法 ， 来解释这颗行星的历史 。 ”King说 。
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

一个可能的情况 ， 就是它恰好位于一个过渡时期 。 也就是说 ， 它的大气层的确应该是被剥离掉的 ， 但这需要一个过程 ， 而LTT9779b正是在这个过程中 。
Jenkins说：“行星结构模型告诉我们 ， 这颗行星的内部应该有一个巨大的内核 。 但是有一点很关键 ， 它还应该有一个质量达到地球2-3倍的大气层 。 如果它的宿主恒星非常古老 ， 它怎么可能还拥有大气呢？不过呢 ， 如果LTT9779b出生的时候是一颗气体巨星 ， 就可能出现一种名为罗氏叶溢出的过程 ， 巨量的大气被吸到恒星上去 。 ”
另外还有一种说法也有可能解释这个现象 ， 那就是LTT9779b原本形成于距离宿主恒星非常遥远的位置 ， 但是因为引力的波动而收缩轨道 ， 并且在其他行星的作用下稳定在了这里 。 同样的 ， 这也可能意味着它处于过渡阶段 ， 大气正在一点点流失 。 不过如果是这个情况 ， 它能够拥有大气层的时间比前一种可能性要更久一点 。
不该存的行星被发现，极热海王星，科学家第一次见到这类天体
文章图片

不管怎么说 ， 天文学家相信 ， 这不仅仅是人类发现的第一颗极热海王星 ， 而且这类天体在宇宙中的数量可能会非常稀少 。 因此 ， 这一次的发现可以说是给我们提供了宝贵的研究机会 ， 他们很珍惜这次机会 ， 希望能够从LTT9779b身上发现更多极热海王星的秘密 。
幸运的是 ， 由于它既拥有大气 ， 还能够凌日 ， 这可以帮助天文学家利用光谱学来进行深入的研究 。 同时 ， 19个小时的公转周期 ， 让我们每天都至少有一次对它进行研究的机会 。 通过光谱仪 ， 我们可以仔细看看它的大气中到底有什么成分 ， 含有多少比氢和氦更重的元素 ， 以及电离的原子核 。
可以确定 ， 它将成为天文学家的宠儿 ， 是许多天文望远镜观测的焦点 。 在它的身上 ， 有很多宇宙秘密等着我们去发现 。


    推荐阅读


    上一篇：网红|曾火遍全网的体育老师，却被49岁肌肉大叔虏获，堪称现实版美女与野兽

    下一篇：HTC公开2020年首款智能手机，疑似自砸招牌