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人类首次发现巨行星残存内核,宇宙的奥秘慢慢被揭开……

12/11/2020

近日,由英国女王大学研究人员参与、华威大学领导的国际天文学专家团队观测到罕见的气态巨行星残存内核,这是人类首次观测到行星的残存内核,或将有助于科学家揭开行星内部组成的奥秘。该研究成果已发表在《自然》杂志上。

这颗巨行星被科学家们命名为TOI 849 b,是由美国宇航局的“凌日”系外行星巡天卫星(TESS)发现的。它距离地球大约730光年,表面温度约为1800开尔文(约1527摄氏度),由于其距离主星较近,公转一圈仅需18小时。

TOI 849 b位于“海王星沙漠(Neptuniandesert)”——天文学家们用这个词来形容靠近恒星的区域,因为该区域很少能形成与海王星质量相似或更大的行星。而TOI 849 b的大小与海王星相似,质量却是海王星的2-3倍,科研团队认为这是一个气态巨行星,但最为奇怪的是它的表面却没有大气层。

英国女王大学数学与物理学院低质量恒星和系外行星课程高级讲师Chris Watson博士说:

我们认为TOI 849 b是一颗在非常极端的情况下形成的行星,关于它的发现在挑战我们有关行星形成和演化的传统观点。多年来,天文学界一直认为,质量如此大的行星应该会有足够大的引力场‘吞噬’恒星周围的气体与尘埃,并在其形成过程中迅速膨胀成具有厚重大气层的气态巨行星。但TOI 849 b周围却没有这样的大气层。也许,TOI 849 b的气体外壳在与其他巨行星的碰撞中被剥离了;也许,出于某种原因,在它的形成过程中就没有出现过气体外壳。

该研究的第一作者,华威大学物理系的David Armstrong博士说:

TOI 849 b是我们目前发现的体积最大的类地行星,其密度与地球相似。我们之前一直认为,如此大的行星在形成的时候会吸积大量的氢和氦,成长为类似于木星的行星。但它却没有,对此我们提出了两种理论:第一,它曾和木星相似,但由于种种原因而失去了几乎所有的外部气体,这些原因可能包括:潮汐干扰,即行星因轨道离恒星太近而被撕裂;与另一颗行星发生碰撞;或大气的大规模光蒸发。第二,它可能是一个‘未成型的’气态巨行星,在它的形成过程中出于某些原因,它的表面从未形成过大气层——比如,行星形成的尘盘上有缺口,或由于行星形成过晚,尘盘上的物质提前耗尽。

这是第一次,人类发现这类行星的存在,从而有机会观察一颗行星的内核。

尽管TOI 849 b上曾经发生的一切对于我们来说仍旧是一个未解之谜,但这并不妨碍我们透过这颗行星的残存内核去揭开行星内部乃至整个宇宙的奥秘,就像大自然揭开了她的神秘斗篷,让好奇的人们有机会去窥探斗篷下的秘密。

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