在炎热的海王星沙漠中的系外行星是此类行星中的第一颗。

2020-07-07 03:05:49

2018年,监测凌日系外行星调查卫星TESS的科学家发现,一颗巨行星在大约735光年外的TOI-849恒星的近轨道上运行。“自然”杂志最近发表了一篇来自系外行星和宜居性中心的科学家的论文,详细描述了这颗行星。

TOI-849b的质量大约是地球的40倍,这通常意味着它是一个气体巨星,重量在土星和海王星之间。然而,它的半径比海王星小,尽管它的质量是海王星的两倍多。由于在气态世界中很难看出这是如何发生的,科学家们认为,这颗行星可能曾经是一个气态巨人,现在几乎被剥离成了它的固体核心。另一种选择是,它可能是以一种非常不寻常的方式形成的,这使得它从一开始就避免了积累太多的气体。

TOI-849b&849b的主恒星是一颗晚期的G级黄矮星,比我们的太阳稍冷一些,大约比我们的太阳年长20亿年,其质量和半径大约是太阳的十分之九。TOI-849b离它的宿主非常近-它的轨道周期略高于18小时。这意味着与其恒星的最远距离只有0.02天文单位(地球和太阳之间的典型距离)。作为参考,我们自己的水星绕太阳公转的距离是太阳的近20倍,几乎是0.4AU。

TOI-849b的半径、质量和周期将它牢牢地放在一个被称为海王星热沙漠的区域内--在这个轨道区域,物理原理似乎很少形成大型行星。大质量和近轨道周期的行星之所以罕见,可能是由于恒星驱动的两个过程的结合:光蒸发和潮汐破坏。光蒸发是气体和粒子在强烈辐射下的电离,造成它们的弥散;潮汐作用力是质量的近端和远端的引力之差,它会引起拉伸效应。

导致TOI-849b;自身气体封套大体上丢失的因素可能包括任何能增加足够能量将其大气消散回太空的东西。这意味着行星碰撞、潮汐破坏和光蒸发的任意组合。或者,它可能是在气体很少的时候形成的,可能是由于恒星寿命相对较晚的一次行星形成,或者是由于原行星圆盘上基本上没有气体的缝隙造成的。

虽然我们还不知道TOI-849b;的不同寻常的形成和历史的细节,但它的发现为天体物理学家提供了迷人的行星形成机制的线索,并为可能的气体巨核的组成提供了新的见解。