來自美國宇航局淩日係外行星勘探衛星苔絲(si) 號(TESS)的測量結果,使天文學家能夠極大地提高對KELT-9b奇異環境的了解,KELT-9b是已知最熱的行星之一。馬裏蘭(lan) 州哥倫(lun) 比亞(ya) 市大學空間研究協會(hui) 和馬裏蘭(lan) 州格林貝爾特美國宇航局戈達德太空飛行中心天文學家約翰·阿勒斯說:KELT-9b的怪異因素很高,它是一顆巨大的行星,圍繞著一顆快速旋轉的恒星,軌道非常近,接近極地。
這些特征使我們(men) 理解這顆恒星及其對行星影響的能力變得複雜起來,其研究發現發表在《天文學》期刊上。KELT-9b位於(yu) 約670光年外的天鵝座,於(yu) 2017年首次被發現,因為(wei) 這顆行星在每個(ge) 軌道的一部分從(cong) 其恒星前麵經過,這一事件被稱為(wei) 淩日。淩日有規律地使恒星的光線變暗,雖然量很小,但卻是可以檢測到。KELT-9b的淩日是由KELT首次觀測到,該項目兩(liang) 台機器人望遠鏡觀測數據。
作為(wei) 任務長達一年的北方天空觀測活動的一部分,苔絲(si) 號觀測了27次KELT-9b淩日,每兩(liang) 分鍾進行一次測量。這些觀測使研究小組能夠對該係統中不同尋常的恒星及其對行星的影響進行建模。kelt-9b是一個(ge) 比木星大1.8倍、質量2.9倍的氣體(ti) 巨行星。潮汐力量鎖定了它的自轉,因此同一側(ce) 總是麵對恒星。這顆行星在短短36小時內(nei) 圍繞其恒星旋轉一周,其軌道幾乎直接位於(yu) 恒星的兩(liang) 極上方。
溫度比某些恒星還要高
KELT-9b從(cong) 其恒星獲得的能量,是地球從(cong) 太陽獲得能量的44000倍。這使得這顆行星的白天溫度高達7800華氏度(4300攝氏度),比一些恒星的表麵還要熱,但為(wei) 什沒有燃起來呢?,這種強烈的加熱也會(hui) 導致行星大氣層流向太空。同樣它的主恒星也是個(ge) 怪胎,大小大約是太陽的兩(liang) 倍,平均溫度大約高出56%,自轉速度比太陽快38倍,僅(jin) 用16小時就完成了完整的自轉。
但快速自轉扭曲了恒星的形狀,使其兩(liang) 極變平,並加寬了它的中段。這會(hui) 導致恒星的兩(liang) 極升溫和變得更亮,而其赤道區域則變冷和變暗,這一現象被稱為(wei) 重力變暗,結果是恒星表麵的溫差接近1500華氏度(800攝氏度)。在每個(ge) 軌道上,KELT-9b都經曆了兩(liang) 次全範圍的恒星溫度,產(chan) 生了一個(ge) 特殊的季節性序列。當行星在每個(ge) 熱極上空擺動時,它經曆了“夏天”。
當它經過恒星較低溫度的中部時,它經曆了“冬天”,因此,KELT-9b每年經曆兩(liang) 個(ge) 夏天和兩(liang) 個(ge) 冬天,每個(ge) 季節大約9個(ge) 小時。恒星溫度梯度是如何影響這顆行星的,這很耐人尋味,從(cong) 恒星接收到的能量水平各不相同,很可能會(hui) 產(chan) 生一種極具活力的大氣層。kelt-9b圍繞其扁平的恒星極地軌道會(hui) 產(chan) 生明顯的不平衡淩日,這顆行星在恒星明亮的兩(liang) 極附近開始淩日,然後在恒星較暗的赤道上空旅行時,阻擋的光線越來越少。
這種不對稱性提供了恒星表麵溫度和亮度變化的線索,能夠使得研究小組建模恒星的不圓形狀,它在太空中的方向,它的表麵溫度範圍,以及其他影響行星的因素。愛達荷大學物理學教授、該研究的合著者傑森·巴恩斯說:在通過重力變暗研究的行星係統中,對KELT-9b的影響到目前為(wei) 止是最壯觀的,這項有助於(yu) 將重力變暗與(yu) 其他測量行星排列的技術統一起來,最終或將能梳理出關(guan) 於(yu) 大質量恒星周圍行星形成和演化史的秘密。
博科園|研究/來自:美國宇航局戈達德太空飛行中心
參考期刊《天文學》
DOI: 10.3847/1538-3881/ab8fa3
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