逃過一劫的熱木星:一顆在紅巨星旁邊“不應該存在”的行星
81 觀看·2024年2月21日
你能想象一顆行星在它的恆星膨脹到數千倍的時候還能存活下來嗎?這聽起來像是科幻小說的情節,但是天文學家卻在真實的宇宙中發現了這樣一顆奇特的行星。它的名字叫做小熊座8 b(也稱為Halla),是一顆氣態巨行星,距離地球520光年。它的大小和溫度都和木星差不多,但是它的軌道卻非常接近它的恆星,只有地球和太陽距離的一半。這使得它成為了一顆“熱木星”,表面溫度高達1000攝氏度。
小熊座8b行星在紅巨星膨脹中存活,保持氣態巨行星特徵,違反演化基本理解。研究提出兩種逃脫解釋,但不確定。Halla提供獨特研究機會,大氣層可能含有趣化學物質和受恆星影響。探測和研究有助於瞭解行星性質和歷史,拓展行星科學知識。Halla獨特且具挑戰性,提供新觀察和理解恆星和行星演化視角及探索宇宙奧秘機會。
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你能想象一顆行星在它的恆星膨脹到數千倍的時候
還能存活下來嗎?
這聽起來像是科幻小說的情節
但是天文學家卻在真實的宇宙中
發現了這樣一顆奇特的行星
它的名字叫做小熊座巴壁
是一顆氣態巨行星
距離地球520光年
它的大小和溫度都和木星差不多
但是它的軌道卻非常接近它的恆星
只有地球和太陽距離的一半
這使得它成爲了一顆熱木星
表面溫度高達1000攝氏度
Holo的恆星小熊座巴
它的半徑幾乎是太陽的11倍
質量是我們恆星的1.6倍
它已經變成了一顆紅巨星
這意味着它已經耗盡了核心的氫燃料
開始燃燒氦氣
這導致了它的能量輸出大幅增加
使得它的外層膨脹到原始大小的數千倍
在這個過程中
它會吞噬掉它的內行星
就像太陽在未來幾十億年內
會吞噬掉水星和金星一樣
按照常理
Holo也應該在Bactu的膨脹過程中
被完全摧毀
或者至少被剝奪掉它的大氣層
變成一顆裸露的岩石核
然而
天文學家在《自然》雜誌上
發表了他們的發現
證明了Holo不僅沒有被吞噬
而且還保持了它的氣態巨行星的特徵
這是一項令人震驚的發現
因爲它違反了我們對於
恆星和行星演化的基本理解
被恆星吞噬
通常會對近距離軌道行星
造成災難性後果
該研究的共同作者
澳大利亞悉尼天文學研究所的
天文學家和演員丹尼爾·胡貝爾
在一份聲明中說
當我們意識到Holo設法
在其巨星附近生存時
這完全是一個驚喜
那麼
Holo是如何逃過一劫的呢
研究人員提出了兩種可能的解釋
但是都不太確定
一種解釋是
Holo是在Bactu轉變爲
紅巨星之後誕生的
也就是說
它是一個比較年輕的行星
沒有經歷過Bactu的膨脹階段
這可能是因爲Bactu在膨脹的過程中
拋出了一些物質
形成了一個環繞它的塵埃盤
而Holo就是從這個塵埃盤中凝聚而成的
這種情況在一些恆星周圍也有觀測到
例如天鵝座61
另一種解釋是
Bactu曾經是後來合併的
雙星系統中的兩顆恆星之一
而Holo是圍繞着
這兩顆恆星的其中一顆運行的
當這兩顆恆星合併的時候
它們的軌道能量被轉化爲輻射能量
導致它們的半徑縮小
從而避免了對Holo的破壞
這種情況也有一些理論和觀測的支持
例如天鵝座V1309
該系統更可能類似於
星球大戰中著名的虛構行星塔圖音
它圍繞兩個太陽運行
該研究的合著者
悉尼大學天文學教授蒂姆·貝丁
在聲明中說
如果Bactu星系最初由兩顆恆星組成
它們的合併可能會阻止其中任何一顆恆星
膨脹到足以吞噬Holo
無論Holo是如何存活下來的
它都是一顆非常罕見和特殊的行星
爲我們提供了一個
研究恆星和行星演化的獨特機會
Holo於2015年
首次由韓國天文學家發現
使用了一種稱爲鏡像速度法的技術
該技術在遙遠恆星的擺動中
尋找隱藏行星的拖曳
然而Holo提出了一個謎團
它圍繞着一顆紅巨星運行
這是一種非常不尋常的組合
爲了確定Holo是Bactu的原始行星之一
而不是宇宙闖入者
研究人員在2021年和2022年
使用凱克天文臺和加拿大
法國夏威夷望遠鏡進行了觀測
證實了這顆行星的93天
進原型軌道已經穩定了十多年
Holo和Bactu的故事還沒有結束
天文學家還計劃用更先進的儀器
如詹姆斯韋伯太空望遠鏡
來進一步觀測這個奇妙的系統
他們希望能夠揭開Holo的起源和命運
以及它的大氣層的性質和演化
Holo的大氣層
這些物質在高溫和高壓的條件下
會產生一些奇特的現象
例如水可能會變成一種
叫做超離子水的物質
它的氧原子固定在晶格中
而氫原子則自由移動
甲烷可能會變成一種
叫做金剛石羽的物質
它的碳原子結合成金剛石的結構
而氫原子則溢出大氣層
氨可能會變成一種
叫做金屬氨的物質
它的氮原子形成金屬鍵
而氫原子則形成離子鍵
Holo的大氣層
也可能受到了Bactu的強烈影響
例如輻射 潮汐力 恆星風等
這些因素可能會改變Holo的溫度
壓力 密度 成分等
導致它的大氣層
出現一些複雜的動力學和熱力學的過程
例如Holo的大氣層
可能會出現一些極端的溫差
從白天的高溫到夜晚的低溫
這可能會引起一些劇烈的風暴和氣旋
Holo的大氣層
也可能會出現一些不對稱的分佈
從靠近Bactu的一側
到遠離Bactu的一側
這可能會導致一些
不平衡的化學反應和物質疏迂
Holo的大氣層的探測和研究
不僅可以幫助我們瞭解
這顆神奇的行星的性質和歷史
還可以幫助我們拓展
我們對於行星科學的知識和視野
Holo是一顆獨一無二的行星
它可以爲我們提供一個
觀察和理解恆星和行星演化的新視角
Holo也是一顆具有挑戰和吸引力的行星
它可以爲我們提供一個
探索和發現宇宙奧祕的新機會

