最不寻常的系外行星

作者:安东·梅尔兹利亚科夫

在过去的几十年里,天体物理学家和其他研究人员发现了近数千颗系外行星。 有些不仅与我们的地球完全不相似,而且彼此之间也几乎没有相似之处。 其中一些世界即使不是不可能,至少也难以感知。 以下是有关其中几个空间物体的更多信息。

在“系外行星”这个词中,“exo”的意思是“外面”或“外面”。 简单来说,系外行星就是太阳系以外的所有行星。 其中大多数围绕恒星旋转,尽管有些与特定恒星的轨道无关。

直到 1995 年,人们都认为系外行星与已知世界更加相似。 因此,科学家们期望找到像木星、土星、天王星和海王星这样的气态超级世界。 与此同时,类似于水星、金星、地球和火星的较小且岩石较多的行星将占据内部区域。 但自那以后,多年的观察和研究表明事实并非如此。 我们能够发现超级地球、迷你海王星和热木星。

“棉花糖”星球

在美国宇航局网站上 它说:系外行星TOI-3757 b由于其密度极低,可以与瓶盖的密度相比较,因此可以被称为“棉花糖行星”(或“棉花糖行星”)。

棉花糖位于御夫座,距红矮星 (TOI-3757) 约 580 光年。 这颗行星与木星一样属于气态巨行星,它们的大小甚至相似。 因此,“棉花糖”的直径达到15万公里,重量是地球质量的85倍。

然而,TOI-3757 b的密度为0.27克/立方厘米,与软木的密度(0.24克/立方厘米)相似。 作为比较:地球的密度约为每立方厘米 5.5 克。

有没有解释为什么会发生这种情况? 人们提出了几种理论,但有两个主要因素。 首先,TOI-3757 恒星的重元素相对较少,据信重元素是气态巨行星形成的开始。 这些行星是从巨大的岩石核心中生长出来的,核心周围积聚着气体。 如果原行星盘中没有足够的重元素,那么核心的形成速度就会慢得多,气体积累的时间也会更长,从而形成稀薄的壳层。

此外,TOI-3757 b有一个拉长的轨道。 也许,当接近一颗恒星时,它的大气层能够额外加热和膨胀,从而导致对行星密度的估计下降。

“黑色世界”之谜

位于天龙座的一颗行星,距我们约750光年, 站立 已知最暗的系外行星之一。 “TrES-2b 比煤还黑,比我们银河系中所有大型太空物体都黑,” – 在互联网上澄清。 简而言之,它仅反射来自恒星的 1% 的光。 相比之下,即使是丙烯颜料也达不到这个指标。

关于 TrES-2b 还有哪些已知信息? 它距离恒星仅五百万公里——按照宇宙标准,这简直是微不足道。 例如,我们距离太阳 1.5 亿公里。 此外,行星的自转方式使其始终以同一面面对自己的恒星。

当这颗行星被发现时(2006年),这种难以形容的黑暗物体的本质还无法被理解。 几年后,即 2011 年,情况并没有变得更加清晰。 尽管仍然有一个假设:很可能物质可能存在于表面的化学成分和过程中,而我们还不知道。

最后,假设行星的大气层被加热到1000°C并发出罕见的红光,就像热煤一样。

有玻璃雨的星球

美国宇航局写道: “这个遥远的蓝色星球 [HD 189733 b] 它可能看起来像一个舒适的避风港,但不要被愚弄了! 这里的天气真是太糟糕了。 这颗行星呈钴蓝色是由于其朦胧而炎热的大气层,其中的云层中布满了玻璃丝。 时速 2 公里/秒的风将玻璃吹到一边,将一切扭曲成螺旋状。”

关于这个世界我们还知道什么? 它位于鸡油菌座,大小与木星相似。 此外,“玻璃雨行星”被归类为所谓的“热木星”。 换句话说,它距离自己的恒星非常近(在这种情况下,旋转是围绕其中一颗红矮星),距离大约 63 光年。

HD 189733 b 处于引力陷阱中,因此一侧始终面向恒星,而另一侧始终是黑暗的。 同样,白天温度可达 1000°C 左右。

最热的系外行星

这一状态属于超热木星 KELT-9b,它位于天鹅座中一颗 A 级光谱恒星的系统中,距太阳约 650 光年。

值得注意的是,这颗系外行星到其恒星的距离仅为0.03个天文单位,因此,它的一年持续1.48个地球日。 据信,KELT-9b 的质量约为木星的 2.44 倍,半径约为木星的 1.78 倍。

由于其平衡温度为 4050 开尔文(或 3777°C),它被称为最热的(至少目前的研究人员已知)。 行星的平衡温度是如果该行星是一个完全黑体、仅由该行星绕轨道运行的恒星加热的理论温度。

相对较新的研究(2018)还表明,KELT-9b 的大气层存在逆温现象:其外层比内层更热。 这可以用铁原子的含量比恒星中的铁原子含量高出几倍来解释。 有一种假设,铁云位于压力范围从 10 的负三次方到 10 的负五次方巴的高度。

一颗蛋形行星将撞向一颗恒星

我们谈论的是 WASP-12b 行星,它绕着一颗黄矮星运行,距离太阳约 1,400 光年。 它的大小是木星的两倍,并且沿着螺旋轨迹稳定地移动,实际上是走向死亡:它将撞向自己的恒星。 确实,这还需要大约三百万年的时间。

为什么这个星球被称为蛋形? 来自恒星的强烈辐射导致它膨胀得如此之大,以至于几乎崩溃,同时变形。 行星在如此低的轨道上自转,旋转一圈仅需一个地球日。 表面温度约为2210℃(这是继KELT-9b之后第二高的温度)。

大约三百万年后,WASP-12b 将坠入恒星,这种现象甚至可以在地球上观察到。 “当一颗系外行星不可避免地撞上一颗恒星时,第一个迹象将是耀斑,这将使恒星看起来亮数百倍。 不过,这种亮度的增加不会持续太久,很快就会消失。 但是,我们的后代很可能能够看到并研究这一点。” – 美国宇航局说。

此外,天体物理学家认为,对WASP-12b的研究结果表明,其他此类行星可能正在与其恒星发生碰撞。 主要研究将集中于查明 WASP-12b 场景是宇宙独有的还是无处不在。

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#最不寻常的系外行星
2024-06-29 05:00:47

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