第一颗超热的第颗的海的行海王星LTT 9779b是自然界不可能的行星之一

2022-02-05 10:04:00聂先岚导读 一个国际天文学家团队，包括来自华威大学的超热一个团队，发现了第一个超热海王星行星，王星它绕着附近的第颗的海的行LTT 9779恒星运行。世界绕着恒星运动如

一个国际天文学家团队，超热包括来自华威大学的王星一个团队，发现了第一个超热海王星行星，第颗的海的行它绕着附近的超热LTT 9779恒星运行。

世界绕着恒星运动如此近，王星以至于它只持续了19个小时，第颗的海的行这意味着恒星辐射将行星加热到1700摄氏度以上。超热

在这样的王星温度下，诸如铁之类的第颗的海的行重元素可以在大气中被离子化，而分子则可以解离，超热这为研究太阳系外行星的王星化学性质提供了一个独特的实验室。

尽管世界的重量是海王星的两倍，但它也稍大一些，因此密度也差不多。因此，LTT 9779b应该具有约28个地球质量的巨大核，并且大气层应构成总行星质量的9%。

该系统本身大约是太阳年龄的一半，大约有20亿年的历史，并且在强烈的辐射下，像海王星一样的行星不能保持如此长时间的大气，这是一个有趣的难题。这样一个不太可能的系统是怎么来的。

LTT 9779是一颗类似太阳的恒星，位于260光年的距离，就天文而言，这是一箭之遥。它富含超级金属，其大气中的铁含量是太阳的两倍。这可能是一个关键指标，表明该行星原本是一个更大的天然气巨人，因为这些天体优先靠近铁丰度最高的恒星形成。

行星外行星调查卫星(TESS)初步表明了该行星的存在，这是其任务的一部分，目的是发现绕行的小型行星行星和遍布整个天空的明亮恒星。当行星直接在其母恒星前方通过，从而遮挡了某些星光时，便会发现这种过渡现象，而被遮挡的光量则揭示了同伴的大小。这样的世界一旦得到充分证实，就可以让天文学家研究其大气，从而对行星的形成和演化过程有更深入的了解。

借助位于智利北部ESO la Silla天文台3.6m望远镜上的高精度径向速度行星搜索器(HARPS)仪器进行的观测，迅速确认了这一过境信号起源于行星质量体。 。HARPS使用多普勒摇摆法测量行星质量和轨道特征(如周期)。当发现有物体经过时，可以组织多普勒测量以有效地确认行星的性质。就LTT 9779b而言，该团队仅经过一周的观察便能够确认该行星的真实性。

华威大学是下一代过境调查(NGTS)联盟中的领先机构，其位于智利Paranal的望远镜进行了后续观察，以帮助确认该行星的发现。华威大学物理系的乔治·金博士致力于研究结果的分析。

他说：“当我们的NGTS望远镜确认了这个令人兴奋的新行星发出的传输信号时，我们感到非常高兴。亮度下降仅为百分之一的十分之二，而且很少有望远镜能够进行如此精确的测量。”

智利大学天文系的詹姆士·詹金斯教授率领研究小组说：“这么早就在TESS任务中发现了LTT 9779b，这真是一个令人惊讶的发现;一次是有回报的。大部分过境时间短超过一天的投票率会是假阳性，通常背景会超过双星。”

LTT 9779b确实是一种罕见的野兽，存在于行星参数空间的人烟稀少的地区。“行星存在于被称为“海王星沙漠”的地方，当我们观察行星质量和大小的人口时，该区域就没有行星。尽管冰冷的巨人似乎是行星形成过程的相当普遍的副产物，并非如此，它们与恒星之间的距离并不是很近。我们相信，这些行星会在宇宙时间内被剥夺大气层，最终成为所谓的超短周期行星。” 詹金斯解释道。

金博士的计算结果证实LTT 9779b的气氛应该通过称为光蒸发的过程除去其气氛。他说：“年轻的母恒星发出的强烈的X射线和紫外线会加热行星的高层大气，应该将大气中的气体驱赶到太空中。” 另一方面，金博士的计算结果表明，对于LTT 9779b来说，没有足够的X射线加热能力，因此无法成为一个更大的天然气巨人。他解释说：“光蒸发应该导致裸露的岩石或天然气巨人。” “这意味着我们必须尝试一些新的和不同寻常的东西来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，地球是一个由巨核控制的世界，但至关重要的是，应该存在两到三个地球质量的大气气体。但是，如果这颗恒星这么老，为什么在大气层中会存在任何大气层好吧，如果LTT 9779b最初是作为气体巨人开始的，那么称为Roche Lobe Overflow的过程可能会将大量的大气气体转移到了恒星上。”

罗氏裂片溢流是一个行星离恒星如此近的过程，恒星更强的引力可以捕获行星的外层，使其转移到恒星上，从而显着减小了行星的质量。模型预测的结果类似于LTT 9779系统的结果，但它们也需要一些微调。

“还可能是LTT 9779b在当天晚些时候到达了其当前轨道，因此没有时间被剥夺大气层。与系统中其他行星的碰撞可能会将其向内向恒星抛出。确实，因为它是一个如此独特而稀有的世界，所以更奇特的场景可能是合理的。” Jenkins添加了。

由于这颗行星似乎确实具有重要的大气层，并且绕着一颗相对明亮的恒星运行，因此，对行星大气层的进一步研究可能会揭开与这些行星的形成方式，如何演化以及它们的详细信息有关的一些谜团由。詹金斯总结说：“地球非常热，这促使人们寻找比氢和氦重的元素以及电离的原子核。令人震惊的是，认为这颗“不可能的行星”如此罕见，以至于我们找不到其他实验室非常喜欢它来详细研究超高温海王星的性质，因此，我们必须从这颗钻石的毛坯中提取出每盎司的知识，并在未来几年中使用天基和地基仪器对其进行观察。 ”

《自然天文学》发表了《海王星沙漠中的超热海王星》。