这颗系外行星围绕其恒星的两极运行
这幅图展示了系外行星WASP-79b沿着其恒星的极地轨道运行。
【菜科解读】
这幅图展示了系外行星WASP-79 b沿着其恒星的极地轨道运行。
Credit: NASA/GSFC
据美国物理学家组织网（cy Pensoft Publishers）：1992年，人类理解宇宙的努力向前迈出了重要的一步。
那时天文学家发现了第一批系外行星。
它们被命名为Poltergeist(吵闹鬼)和Phobetor(惊吓鬼)，它们围绕一颗大约2300光年远的脉冲星运行。
尽管我们认为在其他恒星周围一定有其他行星，而且整个科幻小说系列都是基于这个想法，但我们并不确定，也不能假设这是真的。
快速浏览一下人类历史就会发现我们对自然的假设是多么的错误。
从那以后，很大程度上由于美国宇航局的开普勒和TESS任务，大量的系外行星发现证实了我们关于其他太阳系行星的假设。
但是，尽管我们假设其他太阳系将与我们的非常相似——我们没有其他东西可循——但我们已经发现的5000多颗系外行星向我们展示了我们假设的愚蠢。
我们不能因为假设其他太阳系会和我们的相似而受到责备。
岩石行星离恒星最近，而气态巨行星和冰质巨行星离恒星较远，这是有道理的。
即使是主小行星带提供的漂亮整洁的边界也是有意义的。
这也是说得通的，就像我们系统中的行星一样，行星会在黄道上绕着它们的恒星稍作变动。
但是，天文学家发现了大量的气体巨星，包括炽热的木星。
事实上，围绕类太阳恒星发现的第一颗系外行星是一颗热木星，它仅用四天时间就绕其恒星运行了一周。
这在很大程度上可以归因于凌日方法中的探测偏差，这是大多数行星探测的原因。
热木星HD 189733 b的艺术家插图。
Credit: NASA Goddard Space Flight Center.
我们关于有序太阳系与我们相似的假设现在已经成为过去，因为我们已经发现了在非常偏心的轨道上的系外行星，在我们从未预料到的地方的系外行星，比如在白矮星周围的轨道上，以及如此奇怪的行星，以至于熔融铁雨可能会从天空中落下。
但是有一类系外行星引起了系外行星科学家的更多关注。
这些行星围绕它们的恒星在极地轨道上运行。
一组天文学家发现了另一个黑洞，这一发现需要一个解释。
天文学家利用罗斯特-麦克劳克林效应来确定恒星的旋转方向以及系外行星是否在极地轨道上。
它基于红移和蓝移。
朝着我们旋转的恒星的一侧正在接近我们，来自太阳那部分的光将转变为蓝色。
远离我们的那一面将光线转换成红色。
当一颗行星在恒星前面过境时，它会影响这种移动，天文学家可以测量这种影响。
研究人员在《天文学和天体物理学》杂志上发表的一篇新论文中介绍了他们的工作。
它的标题是“一颗膨胀的极地行星:低密度的热木星TOI-640 b在极地轨道上。
”主要作者是埃米尔·克努特斯楚普，丹麦奥尔胡斯大学物理和天文系的博士生。
另一位作者西蒙·阿尔布雷特(Simon Albrecht)以研究极地轨道上的系外行星而闻名，他是该主题其他论文的作者和合着者。
TOI-640是一颗主序F型星。
它的质量大约是太阳的1.5倍，半径大约是太阳的两倍。
这颗恒星大约有20亿岁，距离我们大约1115光年。
TOI-640是一颗双星，它的伴星是一颗红矮星。
来自逆时针旋转的恒星的光在靠近的一侧蓝移，在远离的一侧红移。
当行星从恒星前面经过时，它会依次阻挡蓝移和红移的光，导致恒星的表观径向速度发生变化，但事实上并没有发生变化。
Credit: Autiwaderivative work: Autiwa (talk) – Rossiter-McLaughlin_effect.png, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia。
org/w/index.php?curid=9761976
TOI-640 b是一颗炽热膨胀的木星。
它的质量约为木星的60%，半径约为木星的1.7倍。
但是让这颗行星脱颖而出的是它的恒星倾角。
恒星倾角是恒星的自转轴和其行星轨道之间的差异。
TOI-640的恒星倾角为184±3°。
这意味着行星TOI-640 b位于围绕恒星的极地轨道上。
TOI-640 b不是唯一一个。
像这样的行星太多了，不能把它们当作不规则体而忽略。
研究显示，虽然大多数热木星遵循与它们的恒星一致的轨道，但有相当数量的轨道不一致。
那些轨道不重合的人倾向于拥有极地轨道。
#p#分页标题#e#有趣的是，错位的轨道不会跨越倾角的范围。
相反，它们倾向于聚集在极地轨道上，这不可能是侥幸。
在2021年题为“垂直行星的优势”的论文中，作者写道，“极地轨道的堆积是关于倾角激发和演化的未知过程的线索。
”
论文中的这张图显示了TOI-640 b的TESS转换。
蓝色点是30分钟的节奏样本，橙色点是2分钟的节奏样本。
方框中带有误差线的点不是数据，而是说明数据的典型误差。
Credit: Knudstrup et al. 2023
在同一篇2021年的论文中，研究人员概述了行星在极地轨道上的四种可能原因，以及为什么没有对齐的行星倾向于进入极地轨道。
潮汐消散:天文学家认为TD通常会抑制倾角，但在某些情况下，它会导致倾角徘徊在90度。
这种情况发生在阻尼主要由科里奥利力在对流区驱动的惯性波的消散引起的时候。
但是一些在极地轨道上有行星的恒星缺乏对流区，菜叶说说，而另一些恒星与它们的行星之间的距离如此之大，以至于TD的影响可以忽略不计。
Kozai机制:这是恒星和它的行星以及被称为扰动体的第三个物体之间的相互作用。
它可以影响倾角和偏心率，甚至可以将行星翻转到逆行或顺行轨道。
TOI-640有一颗红矮星伴星，它可以作为一个干扰物。
长期共振交叉:这发生在太阳系历史的早期，当时圆盘还很突出。
凌日行星和外部伴星之间的共振会减少圆盘的质量。
它激发了内行星的倾斜度，并将其推至90度。
磁翘曲:这可以使整个原行星盘向垂直方向倾斜。
但其他东西可以抵消它，如磁制动和磁盘风。
作者指出，这些机制可以解释他们看到的一些极地轨道，但不是全部。
他们写道:“虽然这些机制可能能够解释部分观察到的分布，但它们似乎无法完全再现单独的观察结果。
”
该图显示了x轴上的恒星温度和y轴上的热木星倾角。
显示温度是因为较高的温度对应着较快的恒星自转。
出于某种原因，样本中的行星要么排列整齐，倾角较小，要么位于极地轨道上。
Credit: Albrecht et al. 2021
但是所有这些机制都可以解释极地轨道上的行星。
自然不需要只依赖其中一个。
他们写道:“增加样本量和扩大参数空间，以试图破译这些机制是否在拥有不同类型行星的不同类型系统中协同工作，这将是有趣的。
”
随着天文学家对其他太阳系的了解越来越多，哪些机制在什么时间和什么条件下起主导作用的细节将变得越来越清楚。
也许他们的发现会检验我们对其他太阳系的更多假设。
外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力
学分:arXiv (2023)。
DOI: 10.48550/arxiv（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（鲍勃·伊尔卡）：来自华盛顿大学、SETI研究所、耶鲁大学和史密斯学院的一组天文学家正在纸风车星系旋臂中的一颗新超新星附近进行搜索，希望找到来自外星文明的信号。
在他们发表在arXiv预印本服务器上的论文中，研究小组提出，由于它的亮度和邻近性，如果外星人住在附近，他们可能会用它作为信号来引起我们的注意。
这颗被称为SN 2023ixf的超新星是由日本天文学家板垣光一于5月19日首次发现的。
风车星系与地球位于大熊星座相同的方向，在其一个臂中爆炸的超新星代表了几十年来从地球上最接近的一次。
这颗超新星距离我们大约2100万光年——研究小组认为，如果超新星附近存在任何高级外星文明，他们可能会将爆炸作为一种信号。
这个想法是，如果爆炸导致我们朝那个方向看，附近的文明可能会发送某种信号，认为我们在观察超新星时可能会看到它。
这颗超新星是II型，这意味着它以前是一颗至少八倍于太阳大小的恒星。
研究小组指出，这种爆炸产生的光在几个月到几年内都可以在任何地方看到。
研究人员正在使用他们所谓的“SETI椭球体”，即超新星爆炸区域周围的蛋形空间区域，来寻找外星信号。
这个形状是由所涉及的时间框架决定的，那时外星人和地球上的研究人员都可以看到爆炸产生的光。
这个区域包括大约100颗恒星。
该小组正在研究艾伦望远镜阵列和罗伯特·c·伯德格林班克望远镜的数据。
该小组计划在接下来的几个月里每月研究一次超新星周围的数据。
他们承认发现外星信号的可能性很小，但表示如果信号来了而地球上没有人听，不尝试将是令人遗憾的。
如果外星人有我们的狩猎装备，他们能找到我们吗？
当然，你可能在想“嗯，嗯。
”事实上，说地球上确实存在生命可能更准确，而不仅仅是说它可能存在。
但事情是这样的。
研究小组的结论并不是研究的重点。
这只是达到目的的一种手段。
相反，这个故事的情节恰恰在于这些科学家得出这个结果的原因。
人类着迷于在太阳系外行星上发现生命的可能性，也被称为系外行星。
因此，为了从不同的角度看待问题，这个研究小组思考了地球上的生命和宜居性对一个将我们的世界视为系外行星的外星人来说会是什么样子。
他们怎么会从远处监视我们？什么会向他们表明我们的星球被占领了？这些问题远远超出了哲学思考的范畴。
答案也有实际用途。
它们将用于验证即将到来的太空任务，被称为外行星大型干涉仪或“LIFE”任务，该任务将寻找宜居的系外行星。
该任务将由五个航天器组成，它们形成一个单一的中红外干涉仪。
它们将相对靠近詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），位于围绕太阳的拉格朗日点2（L2）轨道上。
因此，来自苏黎世联邦理工学院的团队将支持LIFE的技术带回地球，以确认该任务在2026年末或2027年初发射时，确实能够在遥远的世界上寻找生命。
如果它不能确认地球上的生命，它将如何确认地球以外的生命？LIFE的主要目标将是大小和温度与地球相似的岩石行星或类地行星。
它的建造是为了收集这些世界的热排放，并利用它们的光谱来推断它们大气层中的元素和化学物质。
这是可能的，因为元素和化合物吸收并发射特征波长的光。
这意味着穿过行星大气层的光，可能来自恒星或以热辐射的形式，将携带这些化学物质的光谱指纹。
这也适用于所谓的“生物标志物”分子，如甲烷，它们通常是由生物的生物过程产生的。
life倡议负责人Sascha Quanz在一份
