大氣被剝得一乾二淨,首發現氣態巨行星裸露的內核

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 06 日 17:42 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


天文學家至今尋找到的系外行星通常都離母恆星很近,近距離意味這些行星都接受著母星輻射拷打,因此或多或少會失去大氣;但真找到一顆大氣被剝得一乾二淨的系外行星內核,這還是第一次。

NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)於 2018 年升空,接替克卜勒太空望遠鏡執行系外行星搜索任務,曾協助星震學領域有所突破,透過「聆聽」恆星脈動來測量恆星的年齡;或找到離母恆星非常近的岩石行星族群。

而最近,科學家利用 TESS 衛星找到超不尋常的超重「岩石行星」,名為 TOI 849 b,密度和地球一樣、質量卻是地球 40 倍,落在母恆星周圍的「海王星沙漠(註)」地帶,公轉週期 18 小時、表面溫度約 1800K,離地球 730 光年。

按理論,天文學家預期這顆行星在形成時應該吸收大量氫和氦,然後繼續成長為類似木星、質量達地球數百倍的系外行星。然而在新數據中,我們看不到任何氣體,甚至這顆行星的成長異常停留在地球質量 40 倍,研究人員表示,嚴格來講這已經不是行星,而可能是巨行星被剝離氣體後裸露的巨大內核。

科學家不清楚 TOI-849b 如何來到海王星沙漠區域,它要嘛曾經是氣態巨行星,要嘛曾經是「進化失敗」的氣態巨行星,但 TOI-849b 位置接收到的恆星輻射強度雖然很高,卻不足以完全消除氣態巨行星的大氣,因此可能有其他過程參與大氣層撕裂,比如潮汐破壞、甚至與另一個星球猛烈撞擊等。

又或者,TOI-849b 其實從來沒積聚夠多的氣體、成為類似木星的巨行星?由於我們對巨行星的內部仍然知之甚少,連太陽系內的土星和木星觀察起來都困難重重了,遑論數百數千光年外的行星。

巨行星內核出現在海王星沙漠是道關鍵線索,有助於科學家解開木星核心的特性,雖然尚無關於 TOI-849b 化學成分的任何資訊,但之後可以使用其他望遠鏡對其追蹤。如果情況屬實,TOI-849 b 將是目前已知唯一的行星核殘骸。

新論文發表在《自然》(Natrue)期刊。

註:海王星沙漠(Neptunian Desert)是天文學術語,指靠近恆星周圍的某一片區域內,幾乎看不到質量達海王星級或更大的行星。

(首圖為示意圖,來源:NASA

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