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天文学家调查迁移'热兴板的神秘感

2021-07-02 14:50:07来源:

基于来自美国宇航局的Spitzer Space望远镜的数据,在该模拟中示出了称为HD 80606B的热气态行星的湍流气氛。

使用红外线,美国宇航局的斯皮策望远镜测量了Exoplanet HD 80606B的极端温度摆动。

去年的十年已经看到了Exoplanet发现的博纳扎。到目前为止,我们的太阳系以外的近2,000个行星 - 在太阳系之外的行星已经确认,并确定了超过5,000名候选外产外产。许多这些异国情调的世界都属于一个被称为“热兴板的阶级”。这些是像木星这样的天然气巨头,但更热,带有轨道,让他们狂热地靠近他们的星星。

起初,热门队被认为是奇怪的球员,因为我们在我们自己的太阳系中没有任何类似的东西。但随着更多的是,除了许多其他较小的行星上,轨道非常靠近他们的星星,我们的太阳系开始看起来像真正的错量。

“我们认为我们的太阳系是正常的,但这不是如此,”加州大学圣克鲁斯大学的天文学家Greg Laughlin表示,来自美国宇航局的斯皮特空间望远镜的新研究,调查了热木星形成的新研究。

像炎热的木匠现在一样常见,他们仍然笼罩在神秘处。这些巨大的结构是如何形成的,他们是如何令他们震惊的靠近他们的明星的?

Spitzzer望远镜通过观察被称为HD 80606B的热木星,位于距离地球的190岁灯。这个星球是不寻常的,因为它具有一个疯狂的偏心轨道,几乎像彗星那样,非常靠近它的明星摆动,然后每111天再次返回到更大的距离。星球的一侧被认为在令人痛苦的近似方法期间变得比另一方更热。事实上,当行星最靠近其宿主之星时,面向明星的一侧迅速加热到2,000华氏度(1,100摄氏度)。


Exoplanet HD80606 B花费了大部分时间远离其明星,但每111天狂热地摆动。美国宇航局的Spitzer Space望远镜使用红外光测量了行星的极端温度摇摆。这允许天文学家模拟其大气层。

“随着地球越来越近的明星,它感觉是一阵星光,或辐射。大气变成了化学反应的大锅,风斜坡远远超出飓风的力量,“Spitzer研究中的一个合作社说,劳斯林说,这被录取为在天体物理杂志上的出版物。

HD 80606B被认为是在从更远的轨道迁移到更紧密的典型炎热的Jupiters的过程。热木星形成的主要理论之一是,当附近星星或行星的引力影响将它们驱动到更近的轨道时,遥远轨道中的气体巨头成为热的轨道。行星在偏心轨道中开始,然后,在数十亿年内,被认为逐渐沉淀到紧密,圆形轨道上。

“这一星球被认为是在迁徙的行为中陷入迁移的行为,”马萨诸塞州理工学院,剑桥大学,剑桥队的新学习作者。“通过研究它,我们能够测试热木星形成的理论。”

Spitzer先前在2009年研究过80606B。由于更长的观察时间 - 85小时,更加详细,最新的观察更加详细 - 以及Spitezer对外产的敏感性的改进。

“Spitzer数据是原始的,”De Wit说。“我们能够在这段时间内观察这个星球,让我们更加洞察最敏感的温度,并且它升温有多速度,冷却并旋转。”

新研究中解决的一个关键问题是:HD 80606B需要多长时间迁移到圆形轨道的偏心?评估这一点的一种方法是看看这个星球的“狡猾”。当HD 80606B鞭打其明星鞭打时,恒星的重力挤压了。如果行星是柔软的或更柔韧的,它可以将这种重力能量更好地作为热量散发。散发的热量越多,行星越快将过渡到圆形轨道,称为圆形的过程。

“如果你拿一个nerf球并挤压它真的很快,你会看到它发升了升起,”劳斯林说。“这是因为Nerf球擅长将该机械能转移到热量中。结果是狡猾的。“

Spitzer结果表明,当在密切遭遇期间,HD 80606B不会消散大量热量 - 因此不是柔软的,而是整体更硬。这表明行星并不像预期的那样快速地将其轨道循环化,并且可能需要10亿年或更长时间才能完成。

天文学家观看了一个叫做HD 80606B的外延上午,在其明星的炙手可热的轨道上加热并冷却。

“我们开始学习热木星迁移可能需要多长时间,”De Wit说。“我们的理论表示,不应该需要这么长时间,因为我们不会经常看到潮热的斗篷。”

“我们在这里观察的长时间尺度表明,主要的迁移机制可能与曾经相信的热木星形成有效,”Laughlin说。

Spitzer的研究表明,热木星形成的竞争理论 - 其中气体巨头形式“原位”或靠近其恒星,或者在形成板块的帮助下顺利螺旋螺旋 - 可能是优选的。

新的研究也是第一个测量外延绕太阳恒星的旋转速率。Spitzer观察到地球亮度的变化,因为行星在其轴上旋转时,找到了90小时的旋转周期。

“五十年前,我们首次测量了我们自己的太阳系中行星的旋转率。现在我们对行星进行了同样的事情,绕行其他明星。这太棒了,“劳斯林说。

旋转速度为90小时的速度慢于HD 80606B,令人费解的天文学家,并加入炎热的JUPITERS的持久性神秘主义者。

其他研究作者是:巴尔的摩太空望远镜科学研究所的Nikole Lewis;伊利诺伊州埃尔萨州普林尼亚学院乔纳森兰顿;大学公园马里兰大学的德雷克德明;帕萨迪纳加州理工学院Konstantin Batygin;和加州大学加利福尼亚州的乔纳森堡垒圣克鲁斯。

出版物:Julien de Wit,等,“直接测量辐射和动态性质的外延气氛”,天性学杂志,第820卷,第2卷; DOI:10.3847 / 2041-8205 / 820/2 / L33