被称为“热木星”的巨大的外星世界,其轨道与宿主星的距离非常近,可以像气球一样膨胀。研究人员在一项新的研究中报告说,现在,天文学家已经发现了一颗体积巨大的热木星,它是迄今为止发现的密度最小的行星之一。
在过去的三十年里,天文学家已经证实了地球太阳系以外存在着超过4000个世界。科学家们发现,这些系外行星中有一些与在太阳系中看到的大不相同;例如,研究人员发现了热木星,一种比水星更接近恒星轨道的气体巨星。
先前的研究表明,一些热木星的体积非常大,但并不是特别大,这表明它们已经膨胀了,也许是由于恒星的热量。然而,在德国海德堡的马克斯-普朗克天文研究所的新研究的主要作者Luigi Mancini告诉Space.com,“人们还不明白为什么一些热木星如此膨胀。”
研究报告的合著者、普林斯顿大学的天体物理学家Gaspar Bakos告诉Space.com:“这些行星膨胀背后的物理学理论大概有20个左右,比如潮汐效应或强电流。”“这还没搞清楚——让这么大的行星充气并不容易。”
Bakos说,现在科学家们已经发现了一个高度膨胀的热木星,“一个非常低密度的行星”。“我们希望,我们发现的这些膨胀行星越多,我们就越了解它们膨胀的原因和方式。”
研究人员重点研究了环绕wasp-174的一颗行星,这是一颗黄白色的矮星,质量约为太阳的1.25倍,直径约为太阳的1.35倍。这颗22亿年的恒星距离地球约1,325光年。
先前的研究发现了一颗巨大的行星,它环绕这颗恒星运行的距离仅为一个天文单位(au)的5.5%。(一个au是地球和太阳之间的平均距离,大约9300万英里,即1.5亿公里)这颗被称为wasp-174b的热木星,其质量似乎最多是木星的1.3倍,但其直径的估计值介于木星的70%到170%之间。
为了给wasp-174b提供信息,这项新的研究中的科学家们分析了横跨南半球的地面望远镜以及轨道上的凌日系外行星观测卫星(tess)收集的数据。
科学家们将wasp-174b的直径限制在木星的1.4倍以上,这意味着这颗行星高度膨胀。其密度仅为8.4磅。每立方英尺(每立方厘米0.135克),密度与光巴尔萨木材差不多,wasp-174b是迄今发现的密度最小的行星之一。
Bakos说,wasp-174b高度膨胀的性质可能使其成为科学家分析系外行星大气层的理想课题,而不是那些体积较小、更难看见的膨胀目标。
Bakos说:“未来将有研究试图探测分子构成大气的成分。”“我们对这些膨胀行星的描述越好,我们就需要更多的数据点来建立一个一致的理论来解释它们的存在。”
这项研究在一篇被接受在天文学和天体物理学杂志上发表的论文中进行了描述,该论文于9月18日发布到了预印服务器arXiv.org。
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