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TOI-849b 可能氣態行星剩下內核 殘骸
2024-11-27 15:47:47 *
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作者 主題: TOI-849b 可能氣態行星剩下內核 殘骸  (閱讀 1906 次)
peter
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« 於: 2020-07-07 07:23:16 »

https://technews.tw/2020/07/06/tess-satellite-toi-849-b-exoplanet-neptunian-desert/

NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)於 2018 年升空,接替克卜勒太空望遠鏡執行系外行星搜索任務,曾協助星震學領域有所突破,透過「聆聽」恆星脈動來測量恆星的年齡;或找到離母恆星非常近的岩石行星族群。

而最近,科學家利用 TESS 衛星找到超不尋常的超重「岩石行星」,名為 TOI 849 b,密度和地球一樣、質量卻是地球 40 倍,落在母恆星周圍的「海王星沙漠(註)」地帶,公轉週期 18 小時、表面溫度約 1800K,離地球 730 光年。

按理論,天文學家預期這顆行星在形成時應該吸收大量氫和氦,然後繼續成長為類似木星、質量達地球數百倍的系外行星。然而在新數據中,我們看不到任何氣體,甚至這顆行星的成長異常停留在地球質量 40 倍,研究人員表示,嚴格來講這已經不是行星,而可能是巨行星被剝離氣體後裸露的巨大內核。

科學家不清楚 TOI-849b 如何來到海王星沙漠區域,它要嘛曾經是氣態巨行星,要嘛曾經是「進化失敗」的氣態巨行星,但 TOI-849b 位置接收到的恆星輻射強度雖然很高,
 卻不足以完全消除氣態巨行星的大氣,因此可能有其他過程參與大氣層撕裂,比如潮汐破壞、甚至與另一個星球猛烈撞擊等。

又或者,TOI-849b 其實從來沒積聚夠多的氣體、成為類似木星的巨行星?由於我們對巨行星的內部仍然知之甚少,
連太陽系內的土星和木星觀察起來都困難重重了,遑論數百數千光年外的行星。

巨行星內核出現在海王星沙漠是道關鍵線索,有助於科學家解開木星核心的特性,
雖然尚無關於 TOI-849b 化學成分的任何資訊,但之後可以使用其他望遠鏡對其追蹤。如果情況屬實,TOI-849 b 將是目前已知唯一的行星核殘骸。

新論文發表在《自然》(Natrue)期刊。

註:海王星沙漠(Neptunian Desert)是天文學術語,指靠近恆星周圍的某一片區域內,幾乎看不到質量達海王星級或更大的行星


« 最後編輯時間: 2020-07-07 08:20:21 由 peter » 已記錄

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peter
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« 回覆文章 #1 於: 2022-12-08 07:34:22 »

https://www.natgeomedia.com/science/gallery/content-11671.html 

這顆熾熱的行星名為TOI-849b,是我們目前所觀測到質量最大的岩質行星,裡頭塞滿了相當於40個地球的物質。令人費解的是,TOI-849b的超大體積暗示它應該是顆像木星一樣的巨大氣態行星,但它卻幾乎沒有大氣層。這種行星的誕生機制,挑戰了科學家對行星形成的理解。

「讓一顆行星變得跟TOI-849b一樣,質量那麼大又相當緻密,卻沒有成為氣態巨行星,是非常困難的。」英國華威大學研究系外行星的專家大衛.阿姆斯壯(David Armstrong)在電子郵件中寫道:「在行星形成的標準程序中,有東西出錯了。」由他擔任第一作者的論文對這顆新行星進行研究,並發表在7月1日出版的《自然》(Nature)期刊上。他和同事們認為,這是顆比木星還大的巨行星因失去外圍氣體而暴露出的核心。

「正是這些與眾不同的天體推動理論走得更遠,讓系外行星和行星科學領域如此讓人興奮,」這篇論文的共同作者──蘇黎世大學的拉維特.哈立德(Ravit Helled)說。

「這真是太奇怪了!」並未參與此研究的加州大學聖克魯茲分校(University of California Santa Cruz)地外行星實驗室(Other Worlds Laboratory)主任喬納森.福特尼(Jonathan Fortney)補充道:「但我也不確定它能告訴我們什麼。」
怪異行星與它的產地

過去十年間,行星獵人在浩瀚的銀河系裡發現了好幾千顆遙遠的行星。顯然大多數行星和地球很不一樣,而且可以分成兩類,一種是「熱木星」(hot Jupiter)──距離母恆星很近的氣態巨行星,另一種是「超級地球」(super-Earth)──比地球大但比海王星小的岩質行星。然而,TOI-849b不屬於這兩種分類中的任何一種。

這顆行星是由美國航太總署(NASA)專門用來搜索行星的太空望遠鏡「凌日系外行星巡天衛星」(Transiting Exoplanet Survey Satellite,簡稱TESS)所發現的,目前這個望遠鏡正在搜索離我們最近、最亮的20萬顆恆星。當這顆行星通過恆星盤面的前方時,會遮擋住一點點的星光。這樣轉瞬即逝的凌日現象,讓我們得知這顆行星每18小時會繞母恆星一圈,表面溫度高達攝氏1538度。

凌日系外行星巡天衛星的觀測結果還讓科學家推算出,這顆行星的直徑約為地球的3.4倍,或是海王星的85%,對距離恆星這麼近的行星來說,這麼大的體積很不尋常。目前天文學家在這麼接近母恆星處所觀測到的,主要都是熱木星或是非常小的超級地球,在所謂的「熱海王星沙漠」(hot-Neptune desert)中,沒有任何行星存在。

「其實那裡真的沒有這種質量的行星存在。」福特尼說。TOI-849b的直徑恰好相當於熱海王星,但質量卻大了兩到三倍。

科學家利用智利拉西拉天文臺(La Silla Observatory)的「高精度徑向速度行星搜索器」(HARPS)觀測母恆星的重力擺動情況後發現,雖然TOI-849b的直徑與海王星差不多,但質量卻起碼是海王星的兩倍,這表示TOI- 849b的密度非常高。這顆行星或許有層稀薄的大氣層,成分可能是氫氣與氦氣,但這遠少於這麼重的行星所能留住的氣體量。

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