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大熊座发现奇特系外行星 距离地球大约190光年(2)

2016-03-31 13:15  川北在线整理

  观测显示,尽管在最接近恒星期间,这颗行星朝向恒星的一侧温度可以达到1400K,但这样的高温持续时间是非常短暂的。

  令人惊讶的是,科学家们发现在短短10多个小时之后这颗行星就能将其炙热的地表温度降下来,甚至低到非常低的温度水平,消失在斯皮策空间望远镜的红外观测视野之中。德维特指出:“这样的情况每111天重复一次。”他说:“但这样的好处就是,因为这颗行星会运行到非常遥远的位置上,因此等于整个过程都被重新设定了——就那样周而复始,不断重复。”

  一般的主流观点认为,系外行星中那些所谓的“热木星”,其一开始形成的状态应该是与太阳系中木星等气态巨行星的情况相似,也是在距离太阳较远的位置上形成,轨道近似圆形。随后在某个时间点上,发生了某些重大的事件,比如附近有一颗恒星通过,其施加的引力摄动影响导致这类行星的轨道偏心率被拉伸,形成较“扁”的轨道。随后,在其公转过程中,每次抵达距离恒星最近的位置时,行星就会受到中央恒星引力的强大潮汐力作用。

  每次在最接近恒星时,这种潮汐力作用的一部分会被转化为热量,并逐渐导致行星轨道偏心率减小,并最终形成一个非常接近恒星的紧凑型近圆轨道。

  因此系外行星HD 80606 b很有可能正处于这样一个过程中中间过渡阶段,正从一个高偏心率轨道逐渐向紧凑的近圆轨道过渡,而这一过程将持续多久,则将取决于这颗行星本身的“可压缩性”,或者说在恒星引潮力作用下发生变形的程度。行星的“可压缩性”越好,那么它就越容易通过热能的形式将机械能散失出去。

  根据太阳系气态巨行星的性质看,科学家们认为这样一个过渡过程可能持续的时间不会很长,一般会在数亿年的较短尺度内。

  科学家们相信这一机制能够解释“热木星”是如何最终形成那种紧凑的近圆轨道的。

  不过,此次斯皮策空间望远镜对HD 80606 b进行的 观测则显示,这颗行星的“可压缩性”并不理想。因此,HD 80606 b轨道变化所需的过渡可能不会像设想的那么迅速,预计其还将维持这样的高偏心轨道至少100亿年甚至更长时间。

  德维特指出,如果事情的确如此,那么科学家们可能就需要重新考虑“热木星”类系外行星的形成机制了,因为此前所设想的轨道过渡机制可能并不像我们原先所设想的那么高效。

  研究人员同时还通过计算得到了这颗系外行星的自转速度,这也是首次获得这样的数据。计算结果显示,HD 80606 b的自转周期,或者说它上面的一天时间的长度大约是90小时,这比科学家们此前对这颗行星自转周期的估算值整整超出了两倍。

  德维特表示:“这一行星系统毫无疑问是非常独特的,它对我们原先对于行星-恒星相互作用以及行星形成机制的理解提出了挑战。”他说:“希望未来开展的后续工作将帮助我们评估这一行星系统的特殊性究竟有多高,它偏离我们原先的理论究竟有多远。”

[责任编辑:沫朵]
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