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“棉花糖”星球奥秘解开 - 我们的太阳系中没有像它们一样存在

2021-09-28 14:50:10来源:

这例插图描绘了太阳般的星开普勒51和三个巨大的行星,即美国宇航局在2012 - 2014年发现的开普勒太空望远镜。这些行星大致大致占木制的大小,但它的质量很小。这意味着基于新的哈勃空间望远镜观测,该行星具有非常低的密度,更像聚苯乙烯泡沫塑料而不是岩石或水的密度。行星可能形成了更远离他们的明星并向内迁移。现在他们的膨胀氢/氦气气氛渗透到太空中。最终,可能留下了大量较小的行星。背景Starfield是正确绘制的,因为我们将看起来像我们从跳投的距离到大约2,600光年的距离,沿着我们的Galaxy的猎户座螺旋手臂向太阳凝视着。然而,在这种模拟的裸眼视图中,阳光太为微弱。

“超级噗噗声”可能听起来像一份新的早餐麦片。但它实际上是一种独特而罕见的幼苗年轻的外产的绰号,具有棉花糖的密度。我们的太阳系中没有任何类似的东西。

来自美国宇航局的哈勃太空望远镜的新数据已经为这些超浮球中的两个化学提供了第一个线索,这些超蓬松行星位于开普勒51系统中。这款Exoplanet系统拥有三个超级浪费,绕着年轻的太阳般的明星,于2012年在美国宇航局的开普勒太空望远镜发现。然而,当这些行星的低密度确定了这些行星的低密度时,这不是直到2014年,令许多惊喜。

最近的哈勃观察允许一支天文学家团队对这些世界的质量和规模估计 - 独立证实他们的“浮肿”性质。虽然没有超过地球质量的几倍,但它们的氢/氦气气氛如此臃肿,它们几乎是木星的大小。换句话说,这些行星可能看起来像木星一样大而且笨重,但在质量方面大约是百分之一的百倍。

如何以及为何为什么他们的气氛气球向外仍然不为人知,但这种功能使超级浮夸的素数为大气调查。使用哈勃,该团队寻找组件的证据,特别是水,在行星的气氛中,称为开普勒-51b和51 d。哈勃观察到他们在恒星前面的行星时,旨在观察他们日落的红外颜色。天文学家推导过红外光气氛吸收的光量。这种类型的观察允许科学家寻找行星化学成分的智能迹象,例如水。

对于哈勃团队的惊人,他们发现两个行星的光谱都没有任何耳道的化学签名。它们将此结果归因于其大气中高颗粒的云。“这是完全出乎意料的,”科罗拉多大学的杰西卡利比罗伯斯说,杰尔德大学。“我们计划观察大量吸水功能,但它们只是不在那里。我们被云彩了!“然而,与地球的水云不同,这些行星上的云可以由盐晶或光化学危险组成,如在土星最大的月亮,泰坦发现的那些。

该图示描绘了三个巨型行星,与我们太阳系中的一些行星相比,三个巨型行星绕太阳般的星形开普勒51。这些行星大致大致占木星的大小,而是它的质量很小。美国宇航局的开普勒太空望远镜在2012 - 2014年中检测了这些行星的阴影,因为他们在他们的明星前面。没有直接成像。因此,在该图中的开普勒51行星的颜色是虚构的。

这些云为团队提供了深入了解开普勒-51b和51 d堆叠在太阳系之外的其他低质量,富含富含气体的富有的富含行星上。当比较超级斗篷的平坦光谱对其他行星的光谱时,该团队能够支持云/雾霾形成与行星的温度相关的假设 - 较冷的行星是那个较大的阴影。

该团队还探讨了这些行星实际上并不是超级浮夸的可能性。行星中的引力拉动对其轨道周期产生轻微的变化,并且可以从这些时序效果来源出来。通过将时序中的变化结合在其恒星前面(一个名为Transit的事件)的时序中的变化与开孔空间望远镜观察的那种转运,该团队更好地限制了系统的行星肿块和动态。他们的结果同意了以前的拍摄者-51b。然而,他们发现开普勒-51d略微不那么大的(或行星甚至更浮肿)比以前认为。

最后,团队得出结论,这些行星的低密度部分是系统年龄的后果,只有500万岁的历史,相比于4亿岁的太阳。模型建议这些行星在星星的“雪线”之外形成,可能轨道的区域可以存活的可能轨道。然后行星向内迁移,就像一串铁路汽车一样。

现在,随着行星更接近恒星,他们的低密度大气应在接下来的十亿年内蒸发到太空。使用行星演进模型,团队能够表明该行星最接近明星的行星,将有一天(十亿年来)看起来像是一个较小而较热的海王星,一种相当的星球在整个银河系中共同。然而,看起来距离明星的开普勒-51d将继续是低密度的奇怪行星,尽管它均缩小并失去一些少量的大气。“该系统提供了一个独特的实验室,用于测试早期行星演变的理论,”科罗拉多大学罗哈·贝特塔汤普森说。

好消息是,所有人都不会丢失,以确定这两个行星的大气组成。NASA即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜,其对较长红外波长光的敏感性,可能能够通过云层同行。与这台望远镜的未来观察可以提供洞察这些棉花糖行星实际上的内容。在此之前,这些行星仍然是一个甜蜜的谜。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局(ESA)之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。