第一个超热海王星 - LTT 9779B - 是大自然的不可能的行星之一

超热海王星

超热海王星。信贷:里卡多·拉米雷斯

  • 国际团队包括华威大学天文学家发现了一种新的行星类型,超热行星海王星
  • 这颗行星是在海王星的沙漠中发现的,在那里这样的天体很少被发现
  • 可能是一颗过渡行星,一颗泄气的巨型气体行星
  • 提供了一个独特的机会来研究热海王星型行星的大气层

一个国际天文学家小组,包括来自华威大学的一个小组,发现了第一颗围绕附近恒星LTT 9779运行的超热海王星行星。

这颗行星的轨道离它的恒星非常近,一年只有19个小时,这意味着恒星的辐射使行星温度超过1700度科尔斯群岛

在这些温度下,熨斗等重子可以在大气和分子中被离子化,提供独特的实验室,以研究太阳系外行星的化学。yabovip2021

虽然世界的重量是海王星的两倍,但它也略大,密度相似。因此,LTT 9779B应具有大约28个地块的巨大核心,以及占总行星物质的9%的气氛。

该系统本身左右的太阳年龄左右,20亿岁,鉴于激烈的照射,预计海王星样的星球将保持其气氛如此长,提供一种有趣的拼图来解决;如何这样一个不可能的系统。

LTT 9779是一个阳光状的明星,位于260光年的距离,石头抛出天文术语。它是超级金属富含金属,在其大气中的铁数量比太阳在其大气中。这可能是这个星球最初是一个较大的气体巨头的关键指标,因为这些尸体优先形成与最高铁丰富的星星。

使用过量的外产调查卫星进行地球存在的初始迹象(苔丝)作为其使命的一部分,可以发现小型过渡行星在整个天空中绕附近和明亮的星星。当行星直接在其父颗星前面穿过时,阻挡一些星光,并且堵塞的光线量揭示了伴随着伴侣的尺寸。曾经确认的世界,可以允许天文学家调查他们的环境,了解地球形成和演化过程的更深刻了解。

2018年11月初的运输信号迅速确认,始于行星体重体,使用高精度径向 - 速度行星搜索器所采用的观察结果(竖琴),安装在望远镜上ESO位于智利北部的拉西拉天文台。HARPS使用多普勒摆动法来测量行星的质量和轨道特征,如周期。当发现有物体经过时,可以组织多普勒测量,以有效的方式确认行星的性质。以LTT 9779b为例,该团队仅在一周的观测后就证实了这颗行星的存在。

华威大学是下一代凌日观测(NGTS)联盟的一个领先机构,该联盟在智利帕拉纳尔的望远镜进行了后续观测,以帮助证实这颗行星的发现。华威大学物理系的乔治·金博士对研究结果进行了分析。

他说:“当我们的NGTS望远镜确认来自这个令人兴奋的新星级的过境信号时,我们非常高兴。亮度的浸渍仅为百分之两十倍,并且很少有望远镜能够进行这种精确的测量。“

领导这个研究小组的智利大学天文系教授詹姆斯·詹金斯说:“LTT 9779b在TESS任务中如此之早的发现完全是一个惊喜;这次的赌博得到了回报。大多数周期小于一天的凌日事件都是假阳性的,通常是背景日食双星。”

LTT 9779b确实是一个罕见的怪兽,存在于行星参数空间中一个人口稀少的区域。“这颗行星存在于所谓的‘海王星沙漠’中,当我们观察行星质量和大小的人口时,这个地区没有行星。虽然冰质巨行星似乎是行星形成过程中相当常见的副产品,但在它们的恒星附近情况并非如此。我们相信,这些行星在宇宙时间内失去了它们的大气层,最终成为所谓的超短周期行星。”詹金斯解释道。

金博士的计算证实了LTT 9779b的大气应该通过一种叫做光蒸发的过程被剥离。他说:“年轻母星强烈的x射线和紫外线将加热该行星的上层大气,并将大气气体送入太空。”另一方面,金博士的计算表明,没有足够的x射线加热,让LTT 9779b开始成为一个质量大得多的气体巨星。“光蒸发应该会形成裸露的岩石或气体巨星,”他解释道。“这意味着我们必须尝试着解释这个星球的历史。”

詹金斯教授说:“行星结构模型告诉我们,这颗行星是一个巨大的核心世界,但至关重要的是,应该存在两到三个地球质量的大气气体。但如果这颗恒星如此古老,为什么还会存在大气层呢?如果LTT 9779b最初是一颗气体巨星,那么一个名为罗氏波叶溢出的过程可能已经将大量大气气体转移到了这颗恒星上。”

罗氏波瓣溢流是这样一个过程:一颗行星非常接近其恒星,恒星强大的引力可以捕获行星的外层,导致它转移到恒星上,从而显著减少行星的质量。模型预测的结果与ltt9779系统相似,但它们也需要一些微调。

“这也可能是LTT 9779B在当天最近到了当前的轨道,所以还没有时间被剥夺大气层。与系统中的其他行星的碰撞可能已经向内抛出了明星。事实上,由于这是一个如此独特而罕见的世界,因此可能是更具异国情调的情景。“Jenkins补充道。

既然这颗行星看起来确实有一个重要的大气,而且它围绕着一颗相对明亮的恒星运行,未来对行星大气的研究可能会解开一些与此类行星如何形成、如何演化以及它们的组成细节有关的谜团。詹金斯总结道:“这颗行星非常热,这促使人们寻找比氢和氦更重的元素,以及电离原子核。令人冷静的是,这颗“不可能的行星”很可能如此罕见,以至于我们找不到另一个类似的实验室来详细研究超热海王星的性质。因此,我们必须从这颗未经加工的钻石中挖掘出每一盎司的知识,在未来几年里,我们将使用天基和地面仪器对它进行观测。”

参考:“得海王星在海王星沙漠”詹姆斯·s·詹金斯Matias r·迪亚兹尼古拉斯·t·Kurtovic内斯托尔·埃斯皮诺萨,何塞藤蔓,巴勃罗·a·佩纳Rojas,拉斐尔•Brahm帕斯卡托雷斯,Pia Cortes-Zuleta,玛丽塔·g·索托,埃里克·d·洛佩兹,乔治·w·王,彼得·j·惠特利,约书亚·n·韦恩,大卫·r·Ciardi乔治·雷克罗兰Vanderspek,大卫·w·莱瑟姆Sara Seager乔恩·m·詹金斯查尔斯·a·Beichman Allyson Bieryla,克里斯托弗·j·伯克,杰西·克里斯琴森,克里斯托弗·e·Henze托德·c·克劳斯Sean McCauliff Mayuko森Norio成田,佐藤Nishiumi, Motohide (Jerome Pitogo德莱昂,塞缪尔·n·奎因,耶稣Noel学校,迈克尔•Vezie杰克j . Lissauer卡伦·柯林斯,凯文·柯林斯,乔凡尼Isopi,佛朗哥Mallia,安德里亚·Ercolino克里斯托瓦尔彼得罗维奇,安德烈乔丹,杰克·s·阿克顿大卫·j·阿姆斯特朗,丹尼尔·贝利斯弗朗索瓦•Bouchy克劳迪娅Belardi,爱德华·m·科比,马修·r·伯利胡安卡布瑞拉,莎拉·l·Casewell亚历山大•Chaushev本杰明·f·库克菲利普Eigmuller,安德斯•埃里克森,艾玛·Foxell,鲍里斯·t·刚西克称塞缪尔·吉尔,Gillen爱德华,马克西米利安n·冈瑟,马修·j·起Michael r .刺激詹姆斯·a·g·杰克曼汤姆提高声音,詹姆斯•McCormac Maximiliano Moyano,路易丝·d·尼尔森也Pollacco,迪迪埃Queloz, Heike劳,利亚姆地亚历克西斯·m·s·史密斯罗赞娜h . Tilbrook Ruth Titz-Weider奥利弗•特纳Stephane尤迪,西蒙。R. Walker, Christopher A. Watson, Richard G. West, Enric Palle, Carl Ziegler, Nicholas Law和Andrew W. Mann, 2020年9月14日,自然天文学
DOI: 10.1038 / s41550 - 020 - 1142 - z

詹金斯教授的研究得到了Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico和Centro Astrofísica y Tecnologías Afines的资助

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