恒星吹走了巨大的系外行星的大气层,留下了巨大的尾巴
一位艺术家描绘了一颗炽热的木星喷出大气层,形成一条巨大的气体尾巴(图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局/CXC/M .维斯)
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(罗伯特·李):一颗距离地球950光年的行星正爆炸性地失去它的大气层,并在这个过程中形成了一个大约18倍木星大小的尾巴。这使得气体尾巴变成太阳系外最大的行星结构之一。
被称为HAT-P-32 b025电竞比赛官方尚未回应太阳系外行星,品质约为木星的68%,但宽度是太阳系最大行星的两倍。HAT-P-32距离其母恒星仅320万英里,约为地球和太阳距离的3%,每2.2天达成一次轨道管理。这种接近意味着这颗气体巨星受到其母星辐射的烘烤,从而将HAT-P-32 b归类为“热木星”行星。秋季2025开箱体验,登上热搜榜
天文学家用地球上的望远镜监测了HAT-P-32 b的尾部气体尾巴,这种尾巴是由从大气层研究的氦气形成的,含有奥斯汀麦克唐纳天文台德克萨斯大学的Hobby-Eberly望远镜。“我们用长时间序列光谱技术监测了这颗行星和主星,在几个晚上对恒星和行星开展了观察,”探究的首要作者,加州大学圣克鲁兹分校天文和天体物理学系博士后探究员张在一份告示中说。“我们察觉有一个巨大的氦气尾与这颗行星有关联。这条尾巴很大——大约是行星半径的53倍——是由从行星中逸出的气体形成的。”
经由更多地知晓这颗炽热的木星是如何失去大气层的,一组探究人员期盼兴办一幅更好的行星演化图。这或许有助于解决系外行星目录中缺乏特定行星类型的业内暑期档测评困惑。
运用热木星调研“热海王星沙漠”
自从20世纪90年代首次察觉太阳系外的第一颗行星以来,系外行星猎人已然察觉了超过5000个围绕遥远恒星管理的全球,它们的形状、品质和特征各不一样。但是,在我们的系外行星目录中依然存在一个令人困惑的空白。
天文学家已然察觉了众多的木星大小的行星围绕着它们的恒星管理,尽管数量较少,但仍有相当数量的地球大小的小行星靠近它们的恒星母体。
但是,似乎缺少的是靠近其母恒星管理的中等大小的行星。天文学家将这样的突发MacBook热点行星称为“热海王星”,以相似大小的太阳系冰巨人命名,所以,这些全球的消失被称为“热海王星沙漠”。
对这种缺失的一种或许的阐释是,靠近恒星的行星正被剥夺大气层,所以正失去品质。
恒星吹走了巨大的系外行星的大气层,留下了巨大的尾巴
HAT-P-32 b及其气态尾的模拟。(图片鸣谢:uux.cn/张等,Sci。Adv. 9,eadf8736 (2023)。)
“假如我们能够捕捉到正失去大气层的行星,那么我们就可以探究行星失去品质的速度以及导致其大气层逃离行星的机制,”张阐释说。“有一些例子可以看是很好的,比如HAT-P-32 b的实际操控过程。”
该团队探究了HAT-P-32 b,它是在2011年察觉的,经由观察来自其母星的光,母星与太阳大小一样,比我们的恒星略热。当炽热的木星从恒星前面经过时,星光会被行星的大气层过滤掉。
由于化学元素吸收特定频率的光,天文学家可以较为穿过大气层的星光和没有穿过大气层的星光,合作他们确定行星大气层的化学成分。寻找这些吸收间隙被称为“透射光谱学”
对HAT-P-32 b开展透射光谱确认显示,当该行星穿过恒星时,星光中有很深的氦吸收线。
“氦的吸收比我们预期的恒星大气中的强。这种过量的氦吸收应该是由行星的大气导致的,”张说。“当行星凌日时,它的大气层如此巨大,以至于它阻挡了吸收氦线的若干大气层,这导致了这种过量吸收。这就是我们如何察觉HAT-P-32 b是一颗有趣的行星。”
但是,以便更好地理解它,他们使用德克萨斯高级计算中心(TACC)的Stampede2超级计算机兴办了这颗热木星的3D模拟。对这颗行星的计算机模拟显示,它乃至比这些观察所显示的还要有趣。
由哈佛-史密森天体物理中心理论和计算探究所探究员摩根·麦克劳德及其同仁开发的计算机模拟模拟了行星气体研究和母星恒星风之间的相互作用。
这表明行星外流在它的轨道路径上既跟随又领先HAT-P-32 b。
探究小组还计算了这颗行星的品质损失率,察觉HAT-P-32 b需要400亿年才能完全失去大气层。但是,这个星球不太或许存活这么久;像这颗行星的宿主星HAT-P-32 A这样的f型恒星只有20到40亿年的寿命,之后它们会耗尽核心用于核聚变的氢。
这导致恒星的核心坍塌,核聚变仍在开展的外层膨胀。这使得恒星的半径增多了100倍,导致了红巨星的形成。当HAT-P-32 A历程这一过程时,系外行星距离它如此之近,以至于它和它剩余的大气层都有或许被吞没。
在前方,该团队打算探究相似HAT-P-32 b的其他行星,以观察它们的演化。另外,超级计算机模型背后的探究人员如今将开发其他繁琐的系外行星动力学模拟。
这可以提供模拟,可以模拟其他作用,如行星大气中气体的混合,乃至风如何在距离地球数百乃至数千光年的行星大气中运动,这些作用针对当前的望远镜来说太远了。
“如今是时候用超级计算机的计算能力来做到这一点了,”张归纳道。“我们需要计算机依据理论的新近进展做出真正的预测,并阐释资料。超级计算机在模型和资料之间架起了桥梁。”
该团队的探究发表在《科学进展》杂志上。