银河系抢劫星际“银行存款”
我们的银河系是个“节俭”的星系。超新星爆炸和剧烈的恒星风将星系盘(galactic disk)中的气体吹出,但这些气体又会落回来,形成新一代恒星。天文学家对整个循环过程进行了全面的核算,发现气体的“收入”竟然比“支出”多。
图注:“热木星”的想象图 图源:NASA/JPL-加州理工 在已往十年甚至更长的时间里,我们已经累计在太阳系外发现了几千颗行星。这其中不乏许多推翻了我们对于行星的传统认知的行星类型。有一类系外行星被称为“超级木星”,这类气态巨行星的尺寸往往数倍于木星,故由此得名。而有一些气态巨行星的轨道由于距离母恒星过近,导致其表面温度很高,故得名“热木星”。 传统看法以为气态巨行星应该存在于距离母恒星较远的地方,它们的公转周期往往很长,在十年左右的量级。然则,最近的一项研究解释,“热木星”也可以有很短的公转周期。天文学家们最近发现了一颗“热木星”,编号NGTS-10b,距离我们约1060光年。它的公转周期可能是至今所知的最短的,仅仅18个小时。(对你没看错,是公转周期不是自转周期) 研究小组将他们的功效揭晓在了英国《皇家天文学会月报》(MNRAS)上,该研究功效属于“下一代凌星巡天”(NGTS)项目。小组使用的望远镜来自欧洲南方天文台(ESO)智利分台,该望远镜同时还为欧洲的大学和研究机构提供征采系外行星的辅助。 NGTS项目旨在寻找亮星周围的类似海王星或“超级地球”巨细的天体。到现在为止,已经找到的短周期系外行星的类型主要为“热木星”,由于它们对照容易通过凌星的方式发现,对于地基望远镜来说更是如此。
图注:一颗系外行星正从它的母恒星的星面经由 图源:ESA/ C. Carreau 这项研究的主要负责人,James McCormac博士,是华威大学系外行星与宜居性研究中心的博士后,也是NGTS项目组的成员。他在给今日宇宙网站的电子邮件中论述了他的研究: “NGTS是一个自动化巡天系统,旨在寻找海王星巨细的系外行星。它包罗12台相同的20cm直径望远镜,这些望远镜位于智利的ESO台址。我们通过丈量系外行星在经由它们的母恒星星面时引起的极其细小的恒星光变(约千分之一)发现这些行星。至今,我们已经发现了9颗新行星,包罗一个海王星巨细的行星(NGTS-4b)。” 已经发现的“热木星”的公转周期一样平常都在10天左右,
我们的地球环境究竟有多么美好?到外太空看看就知道了!
我们的地球,若和太阳系其他地方相比,没有想象中的那么不同,我们有许多相似的地貌,一望无际的冰,雄伟的山峰,深渊的峡谷,猛烈的火山,这些不是地球特有的地貌。但等到飞越蔚蓝的海洋上方时,我们才开始见识到地球独特之处!
以是这次NGTS-10b就显得有些特殊。虽然在理论上这些公转周期极短(小于24小时)的“热木星”都是很容易发现的,但实际上它们相当罕有。已经发现的“热木星”有337个,但其中公转周期极短的只有6个。 通过NGTS的数据,McCormac和他的同事们丈量、盘算了NGTS-10b的体积和质量。NGTS-10b的体积和木星差不多,但质量约是木星的两倍。它的母恒星,NGTS-10,是一颗光谱型为K5V的主序星,相对对照活跃。这颗橙矮星比起我们的太阳要小一些、暗一些,温度也要低一些。然而考虑到NGTS-10b和母恒星的距离,它仍然要蒙受许多热量和辐射。
图注:GJ436b的艺术想象图,这颗“热海王星”类型的系外行星距离我们约33光年 图源:太空望远镜研究所(STST) NGTS-10b虽然公转周期只有18个小时,但它并不是唯一已经被我们发现的极短公转周期系外行星。同时它也为我们提供了一个用来研究恒星和行星潮汐作用的很好的样本,这类样本往往很少见。McCormac解释道:“这些行星的轨道将会在潮汐作用的影响下不停旋进,并最终导致行星被恒星吞没。对于NGTS-10b这样的极短公转周期行星来说,要么是我们足够幸运,在它旋进的最后过程中发现了它,要么是潮汐作用没有我们之前想象的那么强烈,使得这颗行星还能在相当长的一段时间里继续苟延残喘。” NGTS-10b现在的位置大概在其母恒星洛希极限半径(不领会寄义的小伙伴可以查看往期万有引力浅易盘算DIY系列原创)的1.46±0.18倍处,此处强烈的潮汐作用正在让它逐步旋进。按现在盘算出来的速率,NGTS-10b的公转周期将在未来的十年里缩短7秒。 “若是潮汐作用足够强烈的话,NGTS-10b将继续旋进,并在3800万年后被母恒星吞噬,” McCormac说。“然则若是没有那么强烈,它就能在现在的状态下继续存活很长时间。我们希望能通过进一步的丈量来确定这颗行星未来的归宿。” 以是接下来十年左右时间里,McCormac和他的同事们将对NGTS-10b开展进一步观察,以期能发现这颗行星轨道旋进的详细相关证据。对旋进速率的直接丈量将辅助天文学家对该过程中潮汐作用的效率作更正确的限制,同时也将确定这颗奇异行星的最终运气。
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