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认知再次被刷新!天文学家发现一颗奇特的“棉花糖”星球

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发表于 2022-9-27 07:28:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
宇宙大了,什么星都有。

本文的主角是一颗名为WASP-107b的奇特行星,它是已知密度最小的行星之一,被天文学家称为“超级泡芙”“棉花糖”行星。一项新研究表明,WASP-107b刷新了我们对气态巨行星形成的认知

早在2017年,天文学家首次发现了WASP-107b。这是一颗气态巨行星,位于室女座方向,距离地球约212光年,令人印象最深刻之处在于长得异常蓬松——体积与木星相当,质量却只有木星的十分之一

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现在,蒙特利尔大学系外行星研究所的卡罗琳·皮亚莱特(Caroline Piaulet)带队对奇特的WASP-107b展开深入研究,得到一些有趣新发现。

皮亚莱特团队首先通过分析凯克天文台的观测数据,对WASP-107b质量再次作出评估,利用径向速度法计算出WASP-107b质量约为地球质量30倍,即木星质量十分之一左右。

他们随后进行一系列分析,试图确定WASP-107b最可能的内部结构,得到一个惊人结论——在密度如此低的情况下,这颗行星固态内核的质量肯定不超过地球质量4倍。这意味着,WASP-107b超过85%的质量都存在于包裹在固态内核周围的厚厚气体层中。相比之下,质量与WASP-107b相近的海王星,气体层质量仅占总质量5%-15%。

更重要的是,WASP-107b固态内核质量小得出乎意料,刷新了我们对气态巨行星形成的认知。

气态巨行星形成的经典模型,是以我们熟知的木星和土星为基础建立的。该模型认为,固态内核的质量至少要高达地球质量10倍,才能在原行星盘消散之前聚积大量气体,形成气态巨行星。如果没有足够大的固态内核,气态巨行星是无法建立并存留气态外层的。

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可是WASP-107b又为何得以存在呢?它的固态内核质量可是要比理论下限小得多。一种猜想指出,这颗行星可能最初形成于离恒星较远之处,这里气体温度足够低,可以被快速吸积,之后才迁移到现在的位置。至于为何发生迁移?可能是与原行星盘或其他行星发生相互作用的结果。

在凯克天文台的帮助下,皮亚莱特团队在恒星WASP-107周围发现了第二颗行星WASP-107c,其质量远超WASP-107b,约为木星质量三分之一。另外,WASP-107c到恒星的距离比WASP-107b也大得多,前者公转周期约三年,后者公转周期则仅为5.7天。

有意思的是,WASP-107c轨道偏心率很高,是一个明显的椭圆。这暗示着过去可能上演了一段动荡历史,或许与上述猜想中WASP-107b的迁移有关。

除了形成历史,关于WASP-107b还有不少谜团有待揭晓。比如,2018年哈勃太空望远镜发现这颗行星的大气中甲烷含量非常低。

“这很奇怪,因为这类行星理应富含甲烷。我们现在正依据最新评估的质量,重新分析哈勃的观测数据,看看结果如何,同时研究解释甲烷缺失的可能机制。”皮亚莱特介绍道。

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相关发现已经发布在《天文学》杂志上,研究人员计划继续研究WASP-107b,未来即将升空的詹姆斯·韦伯有望带来更多线索。

本文版权归原作者三体迷所有,如有侵权请联系管理员删除,原文地址:https://m.toutiao.com/i6919391525864489479/
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发表于 2022-9-27 07:29:14 | 显示全部楼层
迁移之后也不会消散么?会不会越来越疏松越来越大
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发表于 2022-9-27 07:30:00 | 显示全部楼层
会不会有这样一种可能:一颗带没有环缝隙的大环的超级海王星?
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