天文科普:科學家首次發現圍繞遙遠恒星運轉的裸露行星核
來源:新浪科技
發布時間:2020-07-11
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 在一項新研究中,天文學家發現了一個(ge) 巨大的行星核正環繞一顆遙遠的恒星運轉。這是一個(ge) 前所未有的發現,或許將為(wei) 行星的形成、演化和多樣性研究提供更多的信息。

  研究人員表示,這個(ge) 被稱為(wei) “TOI-849b”的行星核與(yu) 科學家之前所見過的任何行星核都不一樣,其內(nei) 部可能隱藏著大量令人興(xing) 奮的信息。這項新研究的第一作者、英國華威大學物理係的研究者大衛·阿姆斯特朗說:“這顆行星的發現表明,行星的形成和演化方式很不尋常,而且是以往對太陽係的研究所意想不到的。”

  “行星的種類非常多,而且多樣性極高,天文學家每個(ge) 星期都會(hui) 發現更多的行星。我們(men) 越來越清楚地知道,不應該對這些奇怪的新發現感到驚訝,”阿姆斯特朗說,“幸運的是,通過了解像TOI-849b這樣的行星如何形成,將有助於(yu) 我們(men) 理解太陽係是如何形成的。”

  TOI-849b是由美國國家航空航天局(NASA)的淩日係外行星巡天衛星探測到的。該衛星於(yu) 2018年4月發射至地球軌道,迄今為(wei) 止已經發現了50多顆係外行星,以及2000多顆尚未確認的候選行星。“TOI-849b”中的“TOI”便是“TESS object of interest”的縮寫(xie) ,含義(yi) 為(wei) “TESS關(guan) 注對象”。顧名思義(yi) ,TESS采用“淩日法”來搜尋外星世界。簡單來說,TESS會(hui) 觀測恒星亮度的細微變化,而這些變化是由繞恒星運行的行星越過其表麵而產(chan) 生的。

  TESS的觀測顯示,TOI-849b距離其母恒星非常近,公轉一圈大約為(wei) 18小時。這一軌道區域被稱為(wei) “海王星沙漠”,因為(wei) 那裏很少有海王星大小的氣態巨行星。TESS的數據顯示,這個(ge) 新發現的天體(ti) 大小與(yu) 海王星相當,但它與(yu) 海王星卻非常不同。

  首先,海王星是一顆相當冷的星球,而阿姆斯特朗和同事們(men) 發現,TOI-849b的表麵溫度可能在1530攝氏度左右。研究人員還使用高精度徑向速度行星搜索器對該天體(ti) 進行了研究。HARPS安裝在歐洲南方天文台位於(yu) 智利拉西拉天文台的ESO 3.6米望遠鏡上。和其他類似的攝譜儀(yi) 一樣,HARPS可以讓科學家精確地追蹤恒星運動,揭示它們(men) 在軌道運行的行星的引力作用下來回移動的程度。

  HARPS的數據表明,TOI-849b的質量是海王星的2到3倍,而海王星本身的質量是地球的17倍。“TOI 849 b是迄今發現的質量最大的類地行星,其密度與(yu) 地球相仿,”阿姆斯特朗在一份聲明中說,“我們(men) 的預期是,這麽(me) 大的行星在形成時,會(hui) 吸收大量的氫和氦,並逐漸成長為(wei) 類似於(yu) 木星的氣態巨行星。然而我們(men) 卻看不到這些氣體(ti) ,這意味著TOI 849 b是一個(ge) 裸露的行星核。這是我們(men) 第一次在恒星周圍發現氣態巨行星的完整裸露核心。”

  天文學家目前還不清楚TOI-849b是如何演變至這一奇特階段的。它可能曾經是一顆氣態巨行星,在冒險太過靠近母恒星時失去了大氣層;或者,它也可能與(yu) 另一顆行星發生了碰撞。研究人員表示,在TOI-849b的軌道上,恒星輻射雖然強烈,但還不足以完全摧毀巨大的氣體(ti) 大氣層。還有另一種可能是,TOI-849b從(cong) 未積聚足夠的氣體(ti) ,以至於(yu) 無法形成類似木星的形態。

  “這是一個(ge) 謎團,也是一個(ge) 很好的問題,”阿姆斯特朗說,“我認為(wei) 關(guan) 鍵的線索在於(yu) ,TOI-849b處於(yu) 海王星沙漠,這暗示了一段十分罕見的曆史。對我來說,這可能意味著一條更不尋常或更有侵略性的演變路徑,可能是潮汐擾動,或是形成過程中的撞擊所致。不過,我們(men) 還需要更多的研究才能確定。”

  盡管TOI-849b是第一個(ge) 在其他恒星周圍發現的行星核,但在我們(men) 所處的太陽係中,可能也存在著類似的天體(ti) ,比如靈神星(16 Psyche)。這是一顆奇特的小行星,幾乎完全由鐵和鎳構成。一些科學家認為(wei) ,靈神星很可能是一顆火星大小的行星裸露的金屬核心。

  在不久的將來,我們(men) 會(hui) 對靈神星有更多的認識。美國國家航空航天局正在開發一項任務,同樣名為(wei) “靈神星”。該任務探測器計劃於(yu) 2022年8月發射,並於(yu) 2026年抵達這顆寬度約226公裏的小行星。

  阿姆斯特朗等人的研究結果於(yu) 7月1日在線發表在《自然》(Nature)雜誌上。(任天)..

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