灼热的海王星大小的系外行星TOI

灼热的海王星大小的系外行星TOI 本章共56122字, 更新于: 2024-12-16 15:20:22

灼热的海大小的系海王星大小的系外行星TOI-1853 b太大了，天文学家无法解释
（神秘的王星外行地球uux.cn）据美国太空网（查尔斯·蔡）：天文学家意外地发现了迄今为止最重的类海王星行星——质量是太阳系海王星的四倍多——然而世界如何形成仍然是个谜。
在质量相当于地球的灼热岩石行星和质量超过地球300倍的气态巨行星木星之间，存在着质量只有地球17倍的海大小的系海王星大小的世界。先前的王星外行研究发现，海王星大小的灼热行星表现出很大的多样性，从覆盖着厚厚的海大小的系氢和氦大气的冰冷世界，如我们知道和喜爱的王星外行海王星，到由大量水或包裹在较薄大气中的灼热岩石束组成的非常致密的行星，如系外行星HD 95338 b，海大小的系TOI-849 b和TOI-2196 b。王星外行
在这项新的灼热研究中，天文学家研究了TOI-1853，海大小的系这是王星外行一颗橙色的矮星，质量和直径约为太阳的80%。TOI-1853位于博尔特星座，距离地球约544光年。利用美国宇航局的过境系外行星调查卫星(TESS)，他们发现了一颗围绕他们命名为TOI-1853 b的恒星的系外行星。
这颗新发现的行星离它的恒星的距离是地球到太阳距离的50倍，完成一次轨道运行只需要30个小时，而不是地球需要365天。这颗行星非常靠近它的主恒星，这也使它达到了2200华氏度(1200摄氏度)的高温。
这颗新发现的行星的直径大约是地球的3.46倍，比海王星略小，海王星大约是地球的3.8倍。然而，通过使用拉帕尔马岛上的伽利略国家望远镜来测量TOI-1853 b对其恒星的引力，科学家们估计这颗系外行星的质量大约是地球的73倍。这意味着它的质量几乎等于土星的质量，土星的质量大约是地球的95倍。
总而言之，TOI-1853 b的密度是海王星的六倍，是地球的两倍。这使得它成为迄今为止密度最大的海王星大小的行星。
“我们的结果是系外行星研究不断带来惊喜的又一个证明，”该研究的主要作者，罗马大学的天体物理学家卢卡·纳波涅罗告诉Space.com。“在首次发现几十年后，我们仍在寻找真正独特的世界。能够成为这一旅程的一部分令人激动。”
“TOI-1853 b的发现意味着大行星可能有惊人数量的重元素，比以前认为的要多得多，”Naponiello补充道。“海王星行星显示出惊人的密度和成分变化，但我们不相信它们会如此紧凑。”
在很大程度上，像TOI-1853 b这样围绕恒星运行的系外行星要么是直径不到地球两倍的岩石行星，要么是所谓的热木星，即直径超过地球10倍的气态巨行星。神秘的是，科学家们只发现了几颗热海王星，如TOI-1853 b，这种现象被称为“热海王星沙漠”。
纳波涅罗说，传统的行星形成理论认为TOI-1853 b不应该存在。他解释说，但事实清楚地表明，行星形成的一种可能性是，它是由“像超级地球这样的大型原行星之间”的碰撞灾难性地诞生的。“这些巨大的撞击会带走部分原始大气和水，留下大部分岩石。如果是这样的话，TOI-1853b很可能在不太远的地方有一个兄弟。”
如果天文学家最终没有在附近找到TOI-1853 b的兄弟姐妹，对该行星起源的另一种可能的解释是，它是一颗在高度“偏心”或椭圆形轨道上的巨大行星。这将导致与它的恒星的定期近距离接触，导致世界失去大部分大气层，并留下一个致密的核心。随着时间的推移，这些恒星的飞越也可能最终使行星的轨道变得不那么偏心，这解释了轨道目前的圆形形状。
研究人员认为，TOI-1853 b可能大部分是岩石，被一小层氢和氦包围，最多占地球质量的1%。另一种可能性是，TOI-1853 b可能由大约50%的岩石和50%的水组成。Naponiello说，如果这是真的，这将意味着它的大气中可能富含水蒸气，这是由于这颗行星的极热。
纳波涅罗说，为了真正弄清楚TOI-1853 b的成分，科学家们必须分析它的大气。然而，这将很可能被证明是困难的，即使有美国宇航局非常强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜，因为“我们预计它的大气层非常稀薄，如果存在的话，”他说。
“了解这个星球的性质肯定会很有挑战性。”
科学家们在8月30日的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。

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