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天文学家在距离地球900光年的地方发现一颗“超级橄榄”

时间:2020-11-06 01:37:43

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天文学家在距离地球900光年的地方发现一颗“超级橄榄”

罕见的橄榄形行星,大量金属重元素正在流失。

行星WASP-121b的大气层正在流失。NASA / ESA / J. Olmsted / STScI

“超级地球”已经不新鲜了,新鲜的是“超级橄榄”。

最近,天文学家利用哈勃太空望远镜发现了一个罕见的系外行星。这个名叫WASP-121b的行星形如橄榄,其上层大气温度是此前人们所知同类行星上层大气温度最高值的10倍以上。不仅如此,天文学家还发现,在这个行星的上层大气中,反常地含有大量金属重元素。而且这些金属似乎正在离开这个行星,朝着外层空间流动。

此前人们从未在此类行星的上层大气中发现过重元素,它们理论上只会沉降在行星的下层大气里。但WASP-121b的上层大气温度高达几千摄氏度,异乎寻常的酷热导致大量金属元素变成气体并进入大气。研究人员还在距离行星较远且不受行星引力约束的太空中发现了气态的镁和铁,表明这些金属重元素正在从WASP-121b上流失。

WASP-121b距离地球大约900光年,公转周期只有30个小时。其主星是一颗比太阳稍大也稍热的恒星。在很多方面,WASP-121b和普通的“热木星”很像。“热木星”指的是那些与主星距离很近,同时又如木星般,甚至比木星还要巨大的气体行星。

事实上,由于和主星距离很近,温度极高的WASP-121b处于非常膨松的状态。膨松意味着其引力难以将它的外层物质牢牢地抓在手里,而由于主星的引力同时也会试图攫取这些物质,因此WASP-121b的外形看起来就像一颗橄榄——一颗一边环绕着主星运行,一边持续地丢失着物质的橄榄。

理论上“热木星”不太可能是在它们现在的位置上形成的。它们多半来自距离恒星较远的轨道,是后来才迁徙至此的。天文学家甚至认为,距离恒星很近的许多小型行星,实际上是“热木星”大气流失殆尽后残留下来的致密内核。我们太阳系的木星也曾经靠近过太阳。但它今天又回到了外太阳系,并一直保持着稳定。这是木星的幸运,也是我们人类的幸运。

参考:

The Hubble Space Telescope PanCET Program: Exospheric Mg II and Fe II in the Near-ultraviolet Transmission Spectrum of WASP-121b Using Jitter Decorrelation

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