天文学家们又发现一颗“热海王星”

B站影视 2024-11-27 15:21 1

摘要:在遥远的宇宙深处,有一颗名为TOI-3261 b的行星正以惊人的速度绕着它的宿主星旋转。这颗行星的大小与我们太阳系中的海王星相似,但它却处在一种极为罕见的状态——它属于所谓的“热海王星沙漠”中的一员。这个类别之所以被称作“沙漠”,是因为这样的行星数量极其稀少,

Artist's concept of "hot Neptune" TOI-3261 b.

在遥远的宇宙深处,有一颗名为TOI-3261 b的行星正以惊人的速度绕着它的宿主星旋转。这颗行星的大小与我们太阳系中的海王星相似,但它却处在一种极为罕见的状态——它属于所谓的“热海王星沙漠”中的一员。这个类别之所以被称作“沙漠”,是因为这样的行星数量极其稀少,仿佛是宇宙中的一片荒芜之地。那么,这颗行星究竟有何特别之处呢?

热海王星是一种质量与海王星类似,但距离母星十分接近的行星,通常小于1天文单位。热海王星之所以被称为“热”,是因为它们距离其母星非常近,导致表面温度极高,同时,由于其质量和大小与海王星相近,因此得名“热海王星”。热海王星的研究有助于我们更深入地了解行星的形成和演化过程。

格利泽(Gliese)436b 是首次发现的热海王星,距离地球约20光年。它围绕着一颗红矮星运行,轨道距离非常近,导致表面温度极高。除此之外还有HAT-P-26b等。

新发现的热海王星叫做“TOI-3261 b”,名称就是一个符号。是由一支国际科学家团队利用凌日系外行星巡天卫星(TESS)完成的。根据这颗行星的观测结果发现了了一个令人惊讶的事实:TOI-3261 b的公转周期只有短短21小时,这意味着它距离其宿主星非常近,几乎是在恒星表面打了个擦边球。

热海王星之所以少见,主要是因为它们难以维持住厚厚的气体大气层。当行星离恒星太近时,恒星强大的引力会逐渐剥离行星的大气层,同时,恒星释放出的巨大能量也会将气体吹散。因此,像TOI-3261 b这样的热海王星可能是从一个更大的气态巨行星演化而来,在长期的演化过程中丢失了大量的质量。科学家们推测,该行星可能最初是一个类似木星大小的天体,但随着时间推移,经历了光蒸发(恒星光使气体粒子逸散)和潮汐剥离(恒星引力剥去大气层)的过程后,才变成了今天我们所看到的样子。

目前,TOI-3261 b的大气层成为了研究的重点。它的密度大约是海王星的两倍,表明较轻的气体已经被剥离,只留下了较重的成分。为了更好地了解这颗行星的历史及其大气组成,未来的研究可能会借助詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope, JWST)来进行红外光谱分析。JWST的强大能力将帮助科学家识别大气中的不同分子,从而揭开更多关于这颗行星以及所有热巨行星背后物理过程的秘密。

自2020年首次发现超短周期热海王星LTT-9779 b以来,TESS还发现了另外两颗类似的行星——TOI-849 b和TOI-332 b。这些行星都排上了队,等待着用JWST进行更深入的大气研究。随着这些研究的推进,人类对于这类奇特行星的认识将会更加全面。

总之,TOI-3261 b不仅是一次科学上的重大发现,也为理解行星如何形成提供了新的视角。@路边同学 认为:如果把行星比作地球上的生物,那么热海王星就像是那些生活在极端环境下的微生物,它们的存在挑战了我们对生命极限的认知。同样地,这些行星也让我们重新思考,在宇宙这个大舞台上,什么样的条件才能孕育出如此独特的世界。

这项研究成果由昆士兰大学的天文学家艾玛·纳比领导的国际科研团队完成,并发表在2024年8月的《天文杂志》上。

来源:路边同学一点号

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