2019-08-01 22:49:02
遥远的重金属气体行星形状像足球

炎热的系外行星WASP-121b可能不会破坏任何重金属吉他即兴重复段,但它正在将重金属如铁和镁送入太空。遥远的行星大气层非常热,金属蒸发并逃离行星的引力。这颗行星恒星的强烈引力也使这颗炙热的星球变形为足球形状。

由国际天文学家团队使用美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的新观测描述了第一个已知的重金属气体远离“热木星”的实例,这是一个大型气态系外行星的昵称,它们的轨道非常靠近它们的轨道。主持人明星。由马里兰大学天文学教授Drake Deming共同撰写的描述结果的研究论文发表在2019年8月1日的“天文学杂志”上。

“这颗行星是超热木星的原型。这些行星受到主星的严重照射,它们几乎就像恒星一样,”戴明说。 “这颗行星正在被它的恒星蒸发,我们可以看到金属原子逃离高层大气层,在那里它们可以与行星的磁场相互作用。这为观察和理解一些非常有趣的物理提供了机会。”

通常情况下,热的木星行星内部仍然很冷,可以将较重的元素(如镁和铁)浓缩成留在行星大气中的云。但是WASP-121b的情况并非如此,它的轨道离主星很近,以至于行星的高层大气达到了华丽的4,600华氏度。事实上,这颗行星如此接近,它正被恒星的引力撕裂,使行星呈现倾斜的足球形状。 WASP-121恒星系统距地球约900光年。

“以前其他热木星中都有重金属,但只有在低层大气中,”约翰霍普金斯大学的首席研究员David Sing解释道。 “使用WASP-121b,我们看到镁和铁气体离地球很远,它们不会受到重力束缚。重金属逃逸的部分原因是因为行星如此庞大而浮肿,其重力相对较弱。这是一个行星被积极地剥夺了它的气氛。“

研究人员使用哈勃太空望远镜成像光谱仪搜索镁和铁的紫外线特征。通过WASP-121b大气层的星光过滤可以观察到这些特征,因为行星在它的主星前面经过。

对WASP-121b的观察增加了行星如何失去原始大气层的发展故事。当行星形成时,它们聚集了由圆盘中的气体组成的气氛,从而产生了行星和它的主星。这些年轻的气氛主要由氢和氦组成,是宇宙中最丰富的元素。当行星靠近它的恒星时,大部分早期大气都会燃烧并逃逸到太空。

“热木星主要由氢气组成,哈勃对氢气非常敏感,因此我们知道这些行星相对容易失去气体,”辛说。 “但就WASP-121b而言,氢气和氦气正在流出,几乎像河流一样,并且随着它们拖动这些金属。这是一种非常有效的质量损失机制。”

根据研究人员的说法,WASP-121b将成为美国宇航局定于2021年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜的完美目标。韦伯望远镜将使研究人员能够搜索水和二氧化碳,这些水和二氧化碳可在更长,更红的波长下探测到。红外线。哈勃望远镜和韦伯观测资料的结合应该能够让天文学家更完整地了解构成地球大气层的化学元素。

“这个接近主星的热木星是非常罕见的。这种热的情况甚至更罕见,”戴明补充道。 “虽然它们很少见,但一旦找到它们,它们就会脱颖而出。我们期待更多地了解这个奇怪的星球。”

研究论文“HST PanCET计划:使用抖动解相关的WASP-121b的近紫外透射光谱中的大气中Mg II和Fe II”,David Sing,Panayotis Lavvas,Gilda Ballester,Alain Lecavelier des Etangs,Mark Marley,Nikolay Nikolov,Lotfi Ben-Jaffel,Vincent Bourrier,Lars Buchhave,Drake Deming,David Ehrenreich,Thomas Evans,Tiffany Kataria,Nikole Lewis,MercedesLópez-Morales,AntonioGarcíaMuñoz,Gregory Henry,Jorge Sanz-Forcada,Jessica Spake和Hannah威克福德于2019年8月1日在天文学杂志上发表。

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