在“完美潮汐風(fēng)暴”中發(fā)現(xiàn)輻射系外行星
發(fā)布時(shí)間:2025-11-22 21:58:40 作者:玩站小弟
我要評(píng)論
藝術(shù)家對(duì)HD 104067 b的插圖,它是HD 104067系統(tǒng)中最外層的系外行星,可能對(duì)最內(nèi)層的候選系外行星TOI-6713.01產(chǎn)生巨大的潮汐能。來源:uux.cn美國國家航空航天局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)
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(神秘的現(xiàn)輻星地球uux.cn)據(jù)《今日宇宙》(Laurence Tognetti):潮汐力會(huì)導(dǎo)致系外行星表面輻射熱量嗎?《天文學(xué)雜志》接受的一項(xiàng)研究希望解決這一問題,因?yàn)橐唤M國際研究人員使用從地面儀器收集的射系數(shù)據(jù)來確認(rèn)系外行星系統(tǒng)中存在第二顆系外行星HD 104067,同時(shí)使用美國國家航空航天局的完美外行凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星(TESS)任務(wù)來確定另一顆候選系外行星。該研究可在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上獲得。潮汐
與其他兩顆相比,風(fēng)暴這顆候選系外行星的現(xiàn)輻星軌道最內(nèi)側(cè),其獨(dú)特之處在于,射系外部兩顆系外行星表現(xiàn)出的完美外行潮汐力可能會(huì)導(dǎo)致候選行星的表面輻射,表面溫度高達(dá)2300攝氏度(4200華氏度),潮汐研究人員稱之為“完美潮汐風(fēng)暴”。風(fēng)暴
《今日宇宙》與加州大學(xué)河濱分校行星天體物理學(xué)教授、現(xiàn)輻星該研究的射系主要作者Stephen Kane博士討論了這項(xiàng)了不起的研究,內(nèi)容涉及研究背后的西安同城上門外圍上門外圍女(電話微信180-4582-8235)提供頂級(jí)外圍女上門,伴游,空姐,網(wǎng)紅,明星,可滿足你的一切要求動(dòng)機(jī)、重要結(jié)果、“潮汐風(fēng)暴”方面的意義、后續(xù)研究以及該系統(tǒng)對(duì)研究其他系外行星系統(tǒng)的影響。那么,這項(xiàng)研究背后的動(dòng)機(jī)是什么?
“這顆恒星(HD 104067)是一顆已知的在55天軌道上擁有一顆巨大行星的恒星,我長期以來一直癡迷于已知的系統(tǒng),”凱恩博士告訴《今日宇宙》。“當(dāng)TESS在2.2天的軌道上探測到一顆可能凌日地球大小的行星(TOI-6713.01)時(shí),我決定進(jìn)一步檢查該系統(tǒng)。我們收集了所有RV數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在13天的軌道中還有另一顆(天王星質(zhì)量)行星。因此,它從TESS數(shù)據(jù)開始,然后我們對(duì)它的研究越多,系統(tǒng)就變得越來越有趣。”
凱恩博士的系外行星研究史涵蓋了無數(shù)的太陽系架構(gòu),特別是那些包含高度偏心系外行星的架構(gòu),但也包括在系統(tǒng)內(nèi)確認(rèn)系外行星后的后續(xù)工作。最近,他是一項(xiàng)研究的第二作者,該研究討論了HD 134606系統(tǒng)中修改后的系統(tǒng)架構(gòu),并在該系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)新的超級(jí)地球。
在這項(xiàng)最新的研究中,凱恩博士和他的同事使用了來自高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)和高分辨率埃切勒光譜儀(HIRES)地面儀器以及上述TESS任務(wù)的數(shù)據(jù),以確定母恒星HD 105067和繞其運(yùn)行的相應(yīng)系外行星的特征和參數(shù)。但是,正如凱恩博士所提到的,除了在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)更多的系外行星外,這項(xiàng)研究的最重要結(jié)果是什么?
凱恩博士告訴《今日宇宙》,“我們工作中最令人驚訝的結(jié)果是,該系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致2.2天的時(shí)間經(jīng)歷了巨大的潮汐效應(yīng),類似于木衛(wèi)一所經(jīng)歷的潮汐效應(yīng)。然而,在這種情況下,TOI-6713.01經(jīng)歷的潮汐能是木衛(wèi)一的1000萬倍,導(dǎo)致表面溫度達(dá)到2600K(2300攝氏度(4200華氏度))。這意味著地球確實(shí)在光學(xué)波長下發(fā)光。”
木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一是太陽系中火山活動(dòng)最活躍的行星體,它是由木星在木衛(wèi)一略微偏心(細(xì)長)的軌道上持續(xù)1.77天的巨大引力引起的潮汐加熱產(chǎn)生的。這意味著木衛(wèi)一在某些點(diǎn)上離木星越來越近,在其他點(diǎn)上離土星越來越遠(yuǎn),分別導(dǎo)致木衛(wèi)一壓縮和膨脹。
數(shù)百萬年來,木衛(wèi)一內(nèi)部的這種持續(xù)摩擦導(dǎo)致了其核心的加熱,導(dǎo)致木衛(wèi)一表面形成了數(shù)百座火山,也沒有可見的撞擊坑。正如凱恩博士所提到的,這顆新的系外行星候選者“經(jīng)歷的潮汐能是木衛(wèi)一的1000萬倍”,這可能會(huì)對(duì)其自身的火山活動(dòng)或其他地質(zhì)過程提出更多的問題。因此,TOI-6713.01“潮汐風(fēng)暴”方面的意義是什么?
Kane博士告訴《今日告訴》:“TOI-6713.01經(jīng)歷如此強(qiáng)烈潮汐力的原因是外部兩顆巨行星的離心率,迫使TOI-6713.0 1也進(jìn)入偏心軌道。因此,我稱這顆行星陷入了完美的潮汐風(fēng)暴。”
HD 104067系統(tǒng)及其兩顆外層巨型系外行星迫使最內(nèi)層的TOI-6713.01形成“完美潮汐風(fēng)暴”,這讓人想起木星的前三顆伽利略衛(wèi)星木衛(wèi)一、木衛(wèi)二和木衛(wèi)三,它們?cè)谡麄€(gè)軌道上對(duì)彼此的引力影響。
然而,也存在一些差異,因?yàn)槟拘堑木薮笠κ球?qū)動(dòng)木衛(wèi)一火山活動(dòng)的主要力量,而這三顆衛(wèi)星都處于所謂的軌道共振中,這意味著軌道是按比例排列的。例如,木衛(wèi)一每四個(gè)軌道就有兩個(gè)木衛(wèi)二軌道和一個(gè)木衛(wèi)三軌道,使它們的軌道共振為4:2:1,這導(dǎo)致每個(gè)月球?qū)Ρ舜水a(chǎn)生規(guī)則的引力影響。
因此,TOI-6713.01上的潮汐風(fēng)暴是由兩個(gè)外巨星的偏心引起的,這與木衛(wèi)一、木衛(wèi)二和木衛(wèi)三之間的關(guān)系相比如何?
凱恩博士告訴《今日宇宙》,“伽利略衛(wèi)星的拉普拉斯共振產(chǎn)生了一種特別強(qiáng)大的配置,內(nèi)部三顆衛(wèi)星的規(guī)則排列會(huì)定期迫使木衛(wèi)一進(jìn)入偏心軌道。HD 104067系統(tǒng)沒有共振,但由于b和c行星的質(zhì)量如此之大,仍然能夠產(chǎn)生一種功率配置,因此更像是迫使內(nèi)部凌日行星進(jìn)入偏心軌道的‘蠻力’效應(yīng)。”
如前所述,TOI-6713.01是使用徑向速度法(也稱為多普勒光譜法)發(fā)現(xiàn)的,這意味著天文學(xué)家測量了母恒星在其軌道上受到行星輕微牽引時(shí)運(yùn)動(dòng)的微小變化。
這些微小的變化會(huì)導(dǎo)致母恒星在兩個(gè)天體相互拉扯時(shí)擺動(dòng),天文學(xué)家使用攝譜儀來檢測恒星在離我們“越來越近”和“越來越遠(yuǎn)”時(shí)擺動(dòng)的變化,以尋找系外行星。
這種方法已被證明在尋找系外行星方面非常有效,因?yàn)樗鼛缀跽计駷橹挂汛_認(rèn)的系外行星總數(shù)的20%,并且使用這種方法發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞我們這樣的恒星運(yùn)行的系外星球。然而,盡管徑向速度有效,研究指出TOI-6713.01如何“尚未得到證實(shí)”,那么還需要哪些額外的觀測來證實(shí)其存在?
Kanes博士告訴《今日告訴》,“因?yàn)檫@顆行星太小了,很難從徑向速度數(shù)據(jù)中檢測到它。然而,凌日看起來很干凈,我們已經(jīng)排除了恒星污染的可能性。更多的凌日會(huì)有所幫助,但我們對(duì)這顆行星的存在非常有信心。”
這項(xiàng)研究正值系外行星系統(tǒng)總數(shù)接近4200顆之際,已確認(rèn)的系外行星數(shù)量超過5600顆,還有10100多顆候選系外行星等待確認(rèn)。人們發(fā)現(xiàn),這些系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與我們自己的太陽系有很大不同,太陽系由離太陽更近的陸地(巖石)行星和繞太陽更遠(yuǎn)軌道運(yùn)行的氣態(tài)巨星組成。
例子包括熱木星,它們的軌道距離母恒星很近,有些只需幾天,而其他系統(tǒng)擁有七顆地球大小的系外行星,其中一些在宜居帶內(nèi)運(yùn)行。因此,這種獨(dú)特的太陽系結(jié)構(gòu)能教會(huì)我們關(guān)于系外行星系統(tǒng)的什么,以及其他哪些系外行星系反映了它?
凱恩博士在接受《今日告訴》采訪時(shí)表示:“這個(gè)系統(tǒng)是行星所處極端環(huán)境的一個(gè)很好的例子。有好幾種情況下,類地行星離恒星很近,并被恒星的能量加熱,但很少有潮汐能從內(nèi)部融化行星。”
在“完美潮汐風(fēng)暴”中繞軌道運(yùn)行的系外行星的潛在發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了系外行星和系外行星系統(tǒng)所表現(xiàn)出的無數(shù)特征,同時(shí)與我們自己的太陽系以及天文學(xué)家迄今為止對(duì)它們的了解形成了對(duì)比。如果得到證實(shí),TOI-6713.01將繼續(xù)塑造我們對(duì)系外行星和系外行星系統(tǒng)的形成和演化的理解,不僅貫穿銀河系,也貫穿整個(gè)宇宙。
“宇宙是一個(gè)神奇的地方!”Kane博士告訴《今日告訴》。“這個(gè)特殊項(xiàng)目的有趣之處在于,它從‘嗯……這可能很有趣’開始,然后變成了比我想象的更迷人的東西!只是為了展示,永遠(yuǎn)不要錯(cuò)過追隨你好奇心的機(jī)會(huì)。”
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