最容易被發現的系外行星「熱木星」,磁場強度估比地球大 100 倍

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 31 日 13:57 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly


熱木星是太陽系外一種行星巨獸,也是最容易被望遠鏡發現的目標,但過去天文學家不太了解它們的磁場有多強。現在科羅拉多大學團隊首次估算出熱木星磁場強度,發現比地球還要大 100 倍。

自 1988 年以來,已發現超過 3,000 個恆星系統,包含超過 4,000 顆系外行星,其中有許多是所謂的「熱木星」。顧名思義,它們的質量和木星差不多或更大一些,公轉軌道極靠近母恆星,距離僅 0.5~0.015 天文單位(比水星到太陽的距離還近,或月球到地球距離 20 倍),導致表面溫度非常高,比如 KELT-9b 熱木星的向陽面溫度高達 4,600K(4,330℃),比所有 M 型恆星與大部分 K 型恆星都還熱。

這表明行星與恆星之間的相互作用非常強大,由於熱木星軌道非常靠近母恆星,所以行星磁場可扭轉、拉伸恆星磁場,這種相互作用會釋放能量加熱恆星大氣層,增加鈣排放。

因此科羅拉多大學天體物理學家 Wilson Cauley 領導的團隊,利用望遠鏡收集 4 顆熱木星的母恆星之離子化鈣(ionized calcium)發射圖像,以此計算有多少能量釋放出來,再估算行星的磁場強度。

過去天體物理學家懷疑,熱木星也跟木星一樣從核心深處產生磁場,但如果按照標準的行星發電機理論,則行星磁場強度會遠比探測結果小得多。

現在研究團隊表明,行星磁場強度不只依賴上述理論,還取決於行星內部熱通量,由於熱木星從母恆星吸收大量額外能量,所以磁場會比其他擁有相似大小、旋轉速率的行星還強,一顆熱木星的磁場強度高達 20~120 高斯,作為比較,地球表面磁場強度約 0.25~0.65 高斯,木星磁場強度約 4.3 高斯。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:亞利桑那州立大學

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