科學家發(fā)現(xiàn)像棉花糖一樣輕盈蓬松的巨大行星

銀河系可以拋出一些奇怪的曲線球,但在1,232光年外發(fā)現(xiàn)的系外行星是迄今為止最奇怪的行星之一。

它是WASP-193b,雖然它比它大近50%木星,它是如此輕盈蓬松,以至于它的整體密度可與棉花糖相媲美。它只是地球密度的1%以上的一根頭發(fā)。這是絕對的蒲公英泡芙球一個世界......如果蒲公英泡芙球可以是一顆行星。

并非聞所未聞,像WASP-193b這樣的系外行星是罕見的,它們可以幫助我們更好地了解行星演化,根據(jù)天文學家領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊哈立德·巴爾卡維比利時列日大學。

“WASP-193b是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第二低密度行星,僅次于開普勒-51d,后者要小得多,”巴爾卡維解釋.

“它的極低密度使它成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的五千多顆系外行星中真正的異常。這種極低的密度無法通過輻照氣態(tài)巨行星的標準模型來重現(xiàn),即使在無核結(jié)構(gòu)的不切實際的假設(shè)下也是如此。

藝術(shù)家對蓬松的棉花糖世界的印象。(美國宇航局/歐空局/STScI)

看看外面所有奇怪而奇妙的世界,不僅讓我們將我們的太陽系置于情境中但為行星系統(tǒng)如何形成和演化提供了一個窗口。

靠近恒星的氣態(tài)巨行星是一個很好的工具,因為我們對行星形成的理解意味著它們必須在其他地方形成并向內(nèi)遷移。此外,來自恒星的輻射也意味著那么多這些世界正在萎縮.

WASP-193b是一顆系外行星,圍繞著一顆名為WASP-193的類太陽恒星運行。這顆恒星的質(zhì)量大約是太陽的1.1倍,半徑是太陽的1.2倍,在溫度和年齡上非常接近太陽。但WASP-193b比太陽系的任何行星都更緊密地繞著它的恒星運行:它每6.25天繞恒星旋轉(zhuǎn)一次。

研究這顆恒星的光線如何隨著系外行星圍繞它旋轉(zhuǎn)而變化,使Barkaoui和他的同事們能夠計算出世界的半徑質(zhì)量.它的半徑大約是木星半徑的1.46倍。但相比之下,它的質(zhì)量非常小:只有木星的0.139倍。

從這些特性中,研究人員得出了系外行星的密度:每立方厘米0.059克。相比之下,地球的密度5.51 克每立方厘米。木星的密度是1.33 克每立方厘米,這是有道理的——它有很多云。棉花糖的密度每立方厘米0.05克.

“這顆行星太輕了,很難想到類似的固態(tài)材料,”來自麻省理工學院的行星科學家朱利安·德·威特(Julien de Wit)。

“它之所以接近棉花糖,是因為兩者都幾乎是空氣。這個星球基本上是超級蓬松的。

顯示如何測量徑向速度的動畫,徑向速度是行星影響其恒星光線的方式之一。(艾莉莎·奧伯塔斯/維基共享資源/CC BY-SA 4.0)

很少有其他世界被發(fā)現(xiàn)可比密度,但它們提供了一些關(guān)于這種蓬松世界如何存在的線索??拷阈菚訜岽髿鈱樱蛊渑蛎?,特別是如果該大氣層主要是氫氣和氦氣.

但這樣的世界只會在幾千萬年左右的時間里看起來像WASP-193b,那時這顆恒星更年輕、更熱;此外,來自恒星的熱量和風可以很快剝離如此脆弱的大氣層。

所以這帶來了一些問題。這顆恒星被認為有60億年的歷史;雖然可能存在某種機制使WASP-193b的大氣層內(nèi)部熱量膨脹,但使用復(fù)雜的行星演化模型無法重建觀察到的系外行星的特性。

“WASP-193b是一個宇宙之謎。解決這個問題需要更多的觀察和理論工作。巴爾卡維。

好消息是,WASP-193b代表了后續(xù)研究的絕佳候選者,以了解其大氣層是由什么組成的。這是任務(wù)之一詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的設(shè)計為;只有一個過境觀測該團隊表示,可以產(chǎn)生一些見解,解釋這樣一個奇怪的、蓬松的、古老的世界是如何存在于宇宙中的。

本文的一個版本于 2023 年 7 月首次發(fā)表,并已重新運行,因為該團隊的論文現(xiàn)已發(fā)表在自然天文學.

寶寶起名

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