研究證實(shí)超級地球確實(shí)是一個(gè)奇異的“眼球”行星

附近的一個(gè)外星世界最終被證實(shí)，一側(cè)被鎖定在永久的黑暗中，另一側(cè)被鎖定在無盡的陽光下。

這是第一個(gè)令人信服的證據(jù)，證明我們太陽系外的行星可以被“潮汐鎖定”到它們的宿主恒星上，其軌道周期與其自轉(zhuǎn)周期完全相同。其結(jié)果是，系外行星的一側(cè)總是面向恒星，無法從酷熱中得到喘息的機(jī)會(huì);而另一邊則經(jīng)歷著永恒的黑夜。

幸運(yùn)的是，這個(gè)世界被稱為LHS 3844b，或夸夸，它與它的宿主恒星Bats??如此接近，以至于它變得不適合我們所知的生命居住。但這一發(fā)現(xiàn)最終證實(shí)了天文學(xué)家長期以來的懷疑——潮汐鎖定的系外行星是可能的，甚至可能在銀河系中很常見。

“這個(gè)理論上的東西現(xiàn)在感覺是真實(shí)的，”加拿大麥吉爾大學(xué)的天文學(xué)家尼古拉斯·考恩（Nicolas Cowan）說告訴自然界.“這實(shí)際上就是這些行星的樣子。

潮汐鎖定是我們可以在太陽系中觀察到的現(xiàn)象，盡管不是在太陽周圍的任何行星上。 有沒有注意到你只看到的一面月亮?那是因?yàn)樗怀毕i定在地球上。當(dāng)兩個(gè)物體之間的引力相互作用導(dǎo)致它們的旋轉(zhuǎn)與它們的軌道緩慢同步時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。

當(dāng)兩個(gè)物體繞軌道運(yùn)行時(shí)，它們之間的引力會(huì)施加拉力，導(dǎo)致每個(gè)物體稍微扭曲并向另一個(gè)物體凸出。扭曲的形狀影響它們的旋轉(zhuǎn)，使每個(gè)物體與其軌道同步。由于月球體積較小，月球的自轉(zhuǎn)已經(jīng)與它繞地球的月度周期同步，盡管由于衛(wèi)星的堅(jiān)定拖拽，地球的自轉(zhuǎn)每世紀(jì)也會(huì)減慢幾毫秒。

靠近恒星的系外行星被認(rèn)為是最有可能受到影響，因?yàn)樗鼈兪艿礁鼜?qiáng)的引力。但是系外行星很難直接觀測。我們可以間接辨別它們的一些特性，例如它們的大小、質(zhì)量和密度，但我們從未真正直接看到它們中的大多數(shù);而我們擁有的那些，我們無法詳細(xì)看到。

然而，我們可以使用光強(qiáng)度數(shù)據(jù)計(jì)算的一個(gè)屬性是溫度，這就是研究人員進(jìn)入確定Kua'kua旋轉(zhuǎn)的原因，其軌道周期僅為11.1小時(shí)。

以前的研究有揭示了系外行星- 圍繞48光年外的恒星運(yùn)行 - 是地球半徑的1.3倍，質(zhì)量是地球的2.25倍。這與密度5.646克/立方厘米– 僅比地球密度，暗示著巖石的成分。研究還表明，Kua'kua沒有氣氛，這意味著任何溫度讀數(shù)都與其表面直接相關(guān)。

在中國北京大學(xué)的天文學(xué)家呂新彤的帶領(lǐng)下，研究人員開發(fā)了一個(gè)沒有大氣層的系外行星的全球熱模型，并將其與使用紅外線對該系統(tǒng)的觀測結(jié)果進(jìn)行了比較斯皮策望遠(yuǎn)鏡.

具體來說，他們正在尋找異步軌道期間不斷變化的畸變產(chǎn)生的內(nèi)部加熱的證據(jù)。如果系外行星沒有被潮汐鎖定，恒星的引力不斷試圖改變其形狀所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會(huì)加熱Kua'kua內(nèi)部，這將在紅外光中檢測到。

相反，他們發(fā)現(xiàn)這顆系外行星太冷了，除了潮汐鎖定的軌道之外，其他任何東西都太冷了。這個(gè)世界可能確實(shí)有稀薄的大氣層，但如果它沒有，它本質(zhì)上是一塊裸露的、被潮汐鎖定的巖石——很像月球，但更大。

我們需要用更強(qiáng)大的儀器進(jìn)行進(jìn)一步的觀察來證實(shí);但是，目前，這些結(jié)果代表了迄今為止最好的證據(jù)，即某些世界可以鎖定在他們的星星上.

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志.

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