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对太阳系外行星季节的新见解

天文学与空间 2023-01-15 12:19:46

麦吉尔大学 炽热的木星是像木星一样巨大的气态世界,它的轨道比水星离太阳更靠近它们的母星

在最近的一篇论文中,一个由麦克吉尔领导的研究团队提供了一个新的视角,来观察炎热的木星上的季节是什么样的

研究人员还认为,椭圆形轨道、极高的表面温度(2000摄氏度,足以蒸发岩石)和XO-3b的“膨胀”揭示了行星历史的痕迹

这些发现将有可能推进对系外行星如何形成和演化的科学理解,并为我们太阳系的行星提供一些背景

信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/R

赫特(IPAC) 想象一下,在一个风很大的地方,风以音速移动

这只是XO-3b上大气层的一个方面,XO-3b是一类系外行星(太阳系外的行星),被称为热木星

这颗行星的偏心轨道也导致了比我们在地球上所经历的强数百倍的季节性变化

在最近的一篇论文中,一个由麦克吉尔领导的研究团队提供了一个新的视角,来观察太阳系外行星的季节

研究人员还认为,椭圆形轨道、极高的表面温度(2000摄氏度,足以蒸发岩石)和XO-3b的“膨胀”揭示了行星历史的痕迹

这些发现将有可能推进对系外行星如何形成和演化的科学理解,并为我们太阳系的行星提供一些背景

炽热的木星是像木星一样巨大的气态世界,它的轨道比水星离太阳更靠近它们的母星

虽然不存在于我们自己的太阳系,但它们似乎在整个银河系都很常见

尽管是研究最多的系外行星类型,但关于它们是如何形成的主要问题仍然存在

会有不同编队故事的热木星子类吗?例如,这些行星是在远离母恒星的地方形成的——在足够冷的地方,水等分子会变成固体——还是在更近的地方形成

第一种情况更符合我们太阳系中行星是如何诞生的理论,但是是什么驱使这些类型的行星迁移到离它们的母星如此之近的地方还不清楚

为了验证这些想法,麦克吉尔领导的最近一项研究的作者使用了美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜的数据来观察系外行星XO-3b的大气层

他们观察了古怪的季节,并测量了行星上的风速,方法是在行星围绕其主星完成一整圈旋转时获得行星的相位曲线

观察大气动力学和内部演化 “这颗行星是大气动力学和内部演化的一个极其有趣的案例研究,因为它处于行星质量的中间状态,通常被质量较小的热木星忽略的过程可能会发挥作用,”丽莎·丹说,她是最近发表在《天文杂志》上的一篇论文的第一作者

D

麦吉尔大学物理系的学生

“XO-3b的轨道是椭圆形的,而不是几乎所有其他已知热木星的圆形轨道

这表明它最近向母星迁移;如果是这样的话,它最终会进入一个更圆的轨道

" 这颗行星的偏心轨道也导致了比我们在地球上所经历的强数百倍的季节性变化

麦吉尔大学教授尼古拉斯·考恩解释说:“在短暂的夏季,当整个行星靠近恒星时,接收的能量是远离恒星时的三倍

" 研究人员还重新估算了这颗行星的质量和半径,发现这颗行星出奇地比预期的更膨胀

他们认为这种热量的可能来源可能是剩余的核聚变

由于潮汐加热导致的过度温暖和浮肿? 欧洲航天局(ESA)任务盖亚的观察发现,这颗行星比预期的更膨胀,这表明它的内部可能特别有活力

斯皮策的观测还暗示,由于XO-3b的过量热辐射不是季节性的,这颗行星自身会产生大量热量——XO-3b全年都有观测到这种现象

多余的热量有可能来自地球内部,通过一种叫做潮汐加热的过程

这颗恒星对行星的引力挤压随着椭圆形轨道将行星带得更远,然后更靠近恒星而振荡

内部压力的变化会产生热量

对Dang来说,这个不寻常的热木星提供了一个机会来测试这些系外行星的形成过程可能会产生某些特征的想法

例如,其他热木星的潮汐加热也可能是最近移民的迹象吗?XO-3b本身并不能解开这个谜,但它是对这些灼热的巨人的新想法的一个重要考验

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