,據(jù)國外媒體報道,在最近的一項研究中,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆已知軌道最短的氣態(tài)巨行星目前,這顆行星繞其恒星運行一周只需 16 小時,而且周期還在不斷縮短終有一天,這顆行星將被其母恒星吞噬
這顆新宣布的系外行星屬于所謂的熱木星類別熱木星又被稱為烤爐行星,其質(zhì)量接近或超過木星,在構(gòu)造上或多或少與太陽系中的氣態(tài)巨行星相似,但它們的軌道距離母恒星更近:木星的軌道半徑為 5 天文單位,而成為熱木星的行星軌道與母恒星距離在 0.5 至 0.15 天文單位以內(nèi),大約只有水星到太陽距離的八分之一至金星到太陽的距離到目前為止,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 400 多顆熱木星,但研究人員表示,新發(fā)現(xiàn)的 TOI—2109b 具有一些獨一無二的特征
美國國家航空航天局的凌日系外行星巡天衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)中研究人員取得了這一發(fā)現(xiàn),自 2018 年 4 月由獵鷹 9 號火箭發(fā)射升空之后,TESS 一直圍繞地球運行。
TESS 是一臺太空望遠(yuǎn)鏡,其主要任務(wù)目標(biāo)是調(diào)查地球附近 300 光年內(nèi)的恒星系是否具有行星利用凌日法,TESS 能夠快速發(fā)現(xiàn)圍繞恒星運行的行星,其調(diào)查覆蓋的區(qū)域比開普勒太空望遠(yuǎn)鏡大 400 倍在運行期間,TESS 望遠(yuǎn)鏡會對準(zhǔn)天空的一塊區(qū)域進(jìn)行大約一個月的觀測,然后繼續(xù)對下一個區(qū)域進(jìn)行觀測它不能直接觀測到行星,而是能觀察到在望遠(yuǎn)鏡和恒星之間細(xì)微的,有規(guī)律的亮度下降
研究人員的聲明稱,對系外行星 TOI—2109b 的觀測數(shù)據(jù)表明,這種亮度下降每 16 小時出現(xiàn)一次,比迄今為止發(fā)現(xiàn)的任何氣態(tài)巨星都要快,這顆行星的母恒星位于武仙座,距離地球約 855 光年在發(fā)現(xiàn)這個信號后,研究人員召集了其他望遠(yuǎn)鏡,對這顆名為 TOI—2109—— 這里的TOI意為TESS 感興趣天體—— 的恒星進(jìn)行觀察
綜合這些望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果,研究人員不僅證實了確實有一顆行星圍繞該恒星運行,而且還測量到了 TOI—2109b 的一些關(guān)鍵特征例如,它距離其恒星大約 240 萬公里,只相當(dāng)于水星與太陽距離的 1/24
這一結(jié)果看起來很不可思議從開始研究系外行星至今,熱木星就一直被視為很奇怪的天體,像木星一樣巨大的行星是如何進(jìn)入周期僅有數(shù)天的軌道的我們的太陽系中沒有這樣的天體這項研究是一個機會,我們可以進(jìn)一步了解它們,并解釋它們?yōu)槭裁茨軌虼嬖?/p>
TOI—2109b 的質(zhì)量大約是木星的 5 倍,體積比木星大 1/3,其母恒星的大小和質(zhì)量大約是太陽的兩倍這顆新發(fā)現(xiàn)的行星似乎也是已知的溫度第二高的系外行星,白晝側(cè)的溫度接近 3300 攝氏度事實上,近軌道運行的系外行星通常是潮汐鎖定的,即總是以同一面朝向其母恒星,就像月球總是將一側(cè)朝向地球一樣
這種現(xiàn)象也非常有趣,那里的溫度是不是很冷還是說該行星能以某種方式把白晝側(cè)的熱量轉(zhuǎn)移到黑夜側(cè)研究人員正在嘗試回答這些關(guān)于超級熱木星的問題
但對科學(xué)家來說,TOI—2109b 最有趣的特征可能是其軌道的變化:這顆行星似乎正在以天文學(xué)家迄今所見過的最快速度向其母恒星靠近這一速度還不足以讓科學(xué)家們真正了解該行星的最終命運但 TESS 仍在工作,并將在 2022 年 5 月和 6 月再次對 TOI—2109 進(jìn)行觀測科學(xué)家們希望這些觀測結(jié)果能提供更詳細(xì)的軌道變化數(shù)據(jù)
在一年或兩年內(nèi),如果足夠幸運的話,應(yīng)該可以探測到該行星如何向母恒星進(jìn)行移動在我們的有生之年不會看到這顆行星落入其母恒星,但再給它 1000 萬年,這顆行星可能就不存在了
根據(jù)論文,一旦宇宙中的一顆主序列恒星耗盡能量,它將首先膨脹成紅巨星,然后收縮成白矮星。在這個過程中,它會捕獲周圍軌道上的行星,這些白矮星會被行星的巖石物質(zhì)污染。先前的研究表明,這些被污染的白矮星可能含有類似于先前系外行星的花崗巖外殼痕跡,這些痕跡在地球上也非常豐富。然而,這些早期研究沒有分析硅,硅是評估巖石類型的必要元素。
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