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這可能是最不宜居行星:表面溫度4300度,分子都無法存在

澎湃新聞記者 虞涵棋 賀梨萍
2017-06-06 21:09
來源:澎湃新聞
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表面溫度約4300攝氏度的“KELT9b”(下)與恒星的想象圖。  國際在線 圖

在大家紛紛把關注的目光投向宜居行星、“第二地球”的時候,一個國際團隊另辟蹊徑,走了一條“喪”路線:找到了目前為止最不宜居的一顆行星:向陽一側的表面溫度高達4600K(約4300攝氏度),是目前人類發現的最熱行星,比絕大多數的恒星都熱。要知道,我們的太陽表面溫度也只有5800K(約5500攝氏度),而最靠近太陽的水星表面溫度為700K(約420度)。相關論文發表在6月5日的學術期刊《自然》上。

這顆名為KELT-9b的行星,遠在650光年外。它圍繞一顆名為KELT-9、表面溫度介于A類(溫度在7300K到10000K之間的恒星)和B類(10000K到30000K)之間的恒星公轉,周期大約是1.48天。也就是說,這顆行星的“一年”僅有1.48天。

這種高溫恒星周圍的行星是比較難找到的。首先,科學家們很難在恒星的光譜上找到標記位點,以監測從恒星表面掠過的行星。其次,這類恒星往往轉速很快,拍出來的圖像會很模糊。此前,人類只發現過6顆圍繞A類恒星公轉的行星。在溫度更高的B類恒星周圍,人類尚未發現過行星。

幸運的是,這個研究團隊利用布置在美國亞利桑那州和南非的KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope)望遠鏡捕捉到了這顆每隔1.48天掠過KELT-9的行星。恒星溫度這么高,無怪行星也這么熱了。從它掠過KELT-9時造成了0.1%的亮度下降判斷,KELT-9b朝向恒星一面的表面溫度高達4600K,比絕大部分恒星都要高。從它映在KELT-9上的光斑看,KELT-9b的大小是木星級別的。

雖然溫度賽恒星,但KELT-9b接受外部熱量而非內部發熱,因而絕不會成為一顆恒星,看上去更像一團比較亮的余燼。“行星的向陽面是亮橙色,背陰面則是暗紅色。” 項目成員、美國俄亥俄州立大學的高迪(B. Scott Gaudi)描述道。

在KELT-9b之前,人類已知的最熱行星是WASP-33b。科學家們于2006年最早發現了這顆大約1.4倍木星大小的行星,它圍繞表面溫度7430K的恒星WASP-33公轉,向陽面最高溫度約為3200攝氏度。然而,根據WASP-33b受到的輻射程度來看,它的大氣層可能和其他行星的大氣層比較相似,也不會完全消失。

KELT-9b就不同了。它受到的輻射比WASP-33b高700倍,大氣層中不太可能存在分子。事實上,在如此高強度的輻射下,這顆行星能夠存在就有些匪夷所思。該研究團隊猜測,它的大氣層主要由金屬原子構成。與此同時,KELT-9b的大氣層正在不斷地流失,在KELT-9的主序星階段就將消失殆盡。該團隊估計,KELT-9b每秒就流失掉1萬噸物質,這樣看來,它可能帶著一條尾巴——就像彗星那樣。

對高迪來說,這顆神奇的行星是在一種“退而求其次”的情況下被發現的。此前,他和同事們在冷一點、暗一點的恒星周圍追逐主流的宜居行星,但找到的行星都早就被別人發現過了。為此,他們改變策略,往更高、更亮的地方尋找空間。

高迪希望,這項研究能吸引更多的天文學家把目光轉向更亮、更熱的恒星,發現更奇妙的世界。

在未來,高迪的團隊想要用更高級的望遠鏡觀察這顆“頑強”存在的行星,比如計劃于2018年發射升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)。

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