天文学家发现形状像橄榄球的系外行星


天文学家发现形状像橄榄球的系外行星

行星通常是太空中围绕恒星运行的圆形天体,至少在大多数情况下如此:我们刚刚首次看到一颗系外行星,它已被恒星的引力变形为橄榄球状的天体。

虽然这听起来很奇怪,但这并不出人意料——这是我们第一次在宇宙中真正看到这样的东西。这颗系外行星由欧空局的 Cheops 系外行星搜寻任务探测到,在大力神星座中绕 WASP-103 运行。

Cheops 通过测量恒星的光并观察可能的系外行星在我们和恒星之间经过时的亮度下降来发现系外行星。有规律的、精确的间隔发生的倾角是系外行星的有力证据。

这颗系外行星 WASP-103b 是一颗气态巨行星,大小约为木星的两倍,质量是木星的 1.5 倍。但是,WASP-103b 不是在其太阳系的更远范围内运行,而是所谓的“热木星”。

这些气态巨行星的轨道非常靠近它们的恒星,通常甚至比水星绕太阳的轨道还要近得多。因此,这些系外行星绕着它们的恒星运行的速度通常比我们过去看到的要快得多,但 WASP-103b 在不到一天的时间内完成了围绕它的恒星的轨道——这大约是我们太阳的 1.7 倍。

这使它非常接近 WASP-103;事实上,如此接近,施加在行星面向恒星一侧的引力远大于施加在远离恒星一侧的引力。

这种重力差异(称为潮汐力)正在将系外行星拉出典型的椭球体形状。我们经历了与月球相似的事情,因为它在地球上产生海潮,因此得名。直到现在,我们还从未见过这些力量实际上使行星变形。

由于系外行星非常快速的轨道周期,Cheops 天文学家想方设法检测到变形。这给了天文学家很多机会进行测量和观察系外行星凌日,他们在恒星的光变曲线中看到的数据揭示了这颗行星不寻常的形状。

“令人难以置信的是,Cheops 居然能够揭示这种微小的变形,”巴黎科学与文学大学巴黎天文台的雅克·拉斯卡 (Jacques Laskar) 是本周《天文学与天体物理学》杂志上详细介绍研究结果的研究的合著者,他在一篇文章中说欧空局声明。

“这是第一次进行这样的分析,我们可以希望在更长的时间间隔内进行观察将加强这种观察,并更好地了解地球的内部结构。”

分析:为什么我们自己的木星没有变“热”?

当我们第一次开始观察系外行星时,我们期望看到它们的排列方式就像它们在我们自己的太阳系中一样,内部有岩石世界,外部区域有大型气体巨行星。

尽管如此,我们还是发现了数量惊人的热木星,包括有史以来第一颗围绕主序星(即不是恒星尸体)发现的系外行星,飞马座 51b。

虽然我们已经确定的大多数气态巨行星系外行星都反映了我们自己太阳系的设置,但它确实提出了一个问题,即是什么导致气态巨行星迅速迁移到围绕恒星如此接近的轨道,以及是什么让原始木星远离做同样的事情。

老实说,我们真的不知道。这就是天文学家如此热衷于研究系外行星的原因之一——这是我们了解我们自己的太阳系如何形成的最大真正希望。

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投稿时间:2022-01-12  最后更新:2022-04-27

标签:天文学家   外行   气态   木星   太阳系   天体   橄榄球   恒星   引力   行星   轨道   形状   发现

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