1b热木星黑暗面神秘面纱首次被揭开

【菜科解读】
WASP-121b热木星黑暗面神秘面纱首次被揭开
据科技日报(张佳欣):21日发表在《自然·天文学》杂志上的论文,美国麻省理工学院的天文学家获得了一张与恒星“潮汐锁定”的系外行星的永久黑暗面迄今为止最清晰的图像。
这颗行星是热木星“WASP-121b”,它是一颗几乎是木星大小两倍的巨大气体巨星。
他们的观测和对行星的测量,提供了系外行星全球大气的第一个详细视图。
WASP-121b于2015年被发现,围绕着一颗距离地球约850光年的恒星运行。
这颗行星的轨道是迄今为止探测到的最短的轨道之一,仅需30小时就能绕恒星一周。
它处于潮汐锁定状态,这意味着它的一侧总是面向恒星,温度极高;而另一侧总是黑暗的。
研究人员表示,WASP-121b的暗面比亮面暗淡约10倍。
天文学家之前探测到了水蒸气,在新研究中,研究人员使用哈勃太空望远镜上的光谱相机捕捉到了一幅更详细的图景。
在地球上,水的循环方式是先蒸发,然后凝结成云,再形成降雨。
而在WASP-121b上,水循环要强烈得多。
在白天,组成水的原子在超过3000开尔文的温度下被撕裂。
这些原子被吹到暗面,在那里,较低的温度会使氢原子和氧原子重新结合成水分子,并再次被吹回亮面,于是循环再次开始。
该研究小组计算出,这颗热木星的水循环是由风以高达每秒5公里的速度“撕裂”行星上的原子来维持的。
此外,天文学家发现,水循环似乎不只发生在这个星球上。
此次,研究小组在两个完整的轨道上观察了WASP-121b,一个在2018年,另一个在2019年。
对于这两次观察,研究人员追踪到了水蒸气的存在。
不断变化的水蒸气的特征帮助研究小组绘制了行星亮面和暗面的温度分布图。
他们发现,“白昼”的范围从最深可见层的2500开尔文到最上层的3500开尔文。
夜面从最深层的1800开尔文到上层大气的1500开尔文不等。
有趣的是,行星上温度分布似乎较反常,在亮面温度随着海拔升高而升高,而在暗面,温度则随着海拔下降而下降。
研究模型揭示了该行星存在由铁、刚玉和钛等金属组成的云的可能性。
研究小组还从温度测绘中观察到,这颗行星最热的区域被转移到了恒星正下方的“亚恒星”区域的东部。
他们推断这种转变是由于强风造成的。
麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所的博士后托马斯·米卡尔·埃文斯表示,通过这次观测,他们真正获得了系外行星气象学的“全星球视野”。
相关报道:“热木星”黑暗面首次揭开
据中国科学报:美国麻省理工学院的天文学家获得了一颗系外行星被“潮汐锁定”在其恒星上的永久暗面的图片,这是迄今为止最清晰的一张图像。
该研究提供了系外行星大气的第一个详细视图。
相关研究结果2月21日发表于《自然—天文学》。
领导该研究的麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所博士后Thomas Mikal-Evans表示,现在不仅是对系外行星大气的特定区域进行单独“快拍”,更是将其作为真正的3D系统来研究。
该研究中的行星——热木星WASP-121b是一颗巨大的气体巨星,于2015年被发现,围绕着一颗距地球约850光年的恒星运行。
这颗行星的轨道是迄今为止探测到的最短轨道之一,环绕其恒星一周的时间仅为30小时。
它处于潮汐锁定状态,这意味着一侧总是面向恒星,温度极高,而另一侧永远朝向太空,总是黑暗的。
研究人员使用哈勃太空望远镜上的光谱相机捕捉到了更详细的画面,绘制出从白天到黑夜的温度显着变化图,并观测到温度如何随海拔高度变化。
他们还追踪了大气中水的存在,首次展示了水是如何循环的。
WASP-121b上的水循环比地球上“刺激”得多。
在白天,组成水的原子在超过3000开尔文的温度下被“撕裂”后吹到暗面。
在那里,较低的温度会使氢原子和氧原子重新结合成水分子,并再次被吹回亮面,如此循环往复。
研究团队计算出,这颗热木星的水循环是由风以每秒高达5公里的速度“撕裂”行星上的原子来维持的。
他们还发现,水循环似乎不只发生在这个星球上。
不断变化的水蒸气特征帮助研究人员绘制了行星亮面和暗面的温度分布图。
他们发现,“白昼”的范围从最深可见层的2500开尔文到最上层的3500开尔文,暗面从最深层的1800开尔文到上层大气的1500开尔文不等。
有趣的是,行星上温度分布似乎较反常:在亮面温度随着海拔升高而升高;而在暗面,温度则随着海拔下降而下降。
“通过这次观测,我们真正获得了系外行星气象学的‘全星球视野’。
”Mikal-Evans说。
超级木星现身宇宙,质量大得令人吃惊,最大的行星可以有多大?
然而这个称号仅限于在太阳系的范围内,其实在已知的宇宙中,还存在着质量比木星更大的超级木星。
超级木星现身宇宙,质量大得令人吃惊这颗超级木星与我们之间的距离大约为325光年,在天空中位于半人马座方向,其编号为b Centauri AB b,之所以会有这样一个奇怪的编号,是因为它同时围绕着两颗恒星公转,这两颗恒星分别被编号为b Centauri A 和 b Centauri B,它们一起组成了一个双星系统b Centauri。
上图为天文学家利用智利帕瑞纳天文台的甚大望远镜(VLT)获取到的直接图像,图像左上的明亮天体就是b Centauri双星系统,其总质量在太阳质量的6至10倍之间,右上那个的亮点是一颗背景恒星(就一打酱油的,我们不用去管它),右下的那个亮点就是b Centauri AB b了。
观测数据显示,b Centauri AB b与b Centauri双星系统的质心之间的平均距离约为560天文单位(这比木星与太阳的平均距离大了10倍有余),其质量是木星质量的11倍左右,要知道木星的质量是地球的大约317倍,也就是说,b Centauri AB b的质量相当于3千多颗地球。
不得不说,这颗超级木星的质量实在是大得令人吃惊,相信大家在对其表示赞叹的同时,也会好奇宇宙中还有没有比它更大的行星。
从理论上来讲,宇宙中最大的行星可以有多大呢?由于行星的体积可以因为其密度的不同而出现很大的差异,因此我们通常是以质量作为标准来衡量一颗行星的大小。
实际上,行星的质量是有上限的,因为行星的质量越大,其核心的温度和压强就越高,如果一颗行星的质量达到了木星质量的13倍左右,其核心就会启动氘(D)的核聚变,从而演化成一颗褐矮星。
褐矮星不属于行星,它们是一种质量介于恒星和行星之间的天体,当其质量进一步增加到木星质量的80倍左右的时候,其核心就会启动氕(H)的核聚变,从而演化成标准的恒星——红矮星。
(注:氕和氘都是氢的同位素,氕的原子核只有一个质子,氘的原子核由一个质子和一个中子构成,在宇宙中的氢元素中,有大约99.985%都是氕)由此可见,从理论上来讲,就算是宇宙中最大的行星,其质量也不会超过木星质量的13倍,如果超过的话,它就会演化成其他类型的天体,而不能称之为行星了,因此可以说,前文所言的那颗超级木星,其实已经接近这个质量上限了。
看到这里,可能有人要问了:如果某颗行星的构成物质中没有氢元素,那它岂不是就没有这种质量限制了?一颗星球的形成是一个由小到大的过程,首先是重元素(或者固体颗粒)不断地凝聚,当其质量达到一定程度时,就可以通过引力来吸积更轻的元素,一切顺利的话,其质量就会越来越大,引力也会随之不断增强,可以吸积的物质也就越来越多,在星云物质足够多的情况下,星球的质量就会迅速增长。
#p#分页标题#e#上图为宇宙元素丰度表,按质量来计算,氢元素占据了73.9%,氦元素占据了24%,余下的2.1%则是其它的元素,要知道恒星和行星都是形成于原始星云之中,而原始星云中的元素丰度其实与宇宙元素丰度等同,也就是说,在形成恒星和行星的原料中,氢元素永远是占绝大多数。
这就意味着,宇宙中的那些质量达到一定程度的天体(不管是行星还是恒星),其物质成分必然是以氢元素为主的。
那么问题就来了,像地球这样的岩石行星,为什么没有像气态行星那么多的氢元素呢?其实这与太阳有关。
地球形成的位置距离太阳较近,太阳的热量会使其附近区域的氢、氦以及各种挥发性物质(如水、氨、甲烷等)只能以气态的形式存在,与此同时,太阳释放的恒星风还会不断地将这些气态物质吹向更远的地方,因此在这片区域中,只有较量的重元素能够凝聚,这样就造成了像地球这样的岩石行星先天不足,其引力也就不足以吸积氢气了。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`
马尔戴克行星战争?火星木星轨道间的战争智慧生命打爆行星
听着是不是很好奇,接下来就由小编为大家揭秘马尔戴克行星战争。
一、马尔戴克行星之谜说到马尔戴克行星战争,大家有必要先了解一下马尔戴克行星。
1766年,德国天文学家提丢斯偶然发现一个规律:如果以土星到太阳的距离为100,那水星到太阳的距离为4,金星为4+3=7,地球为4+6=10,火星为4+12=16,木星为4+48=52。
0,3,6,12,24,48,96……这个数列从第二项开始是一个等比数列,而这些数字加上4恰恰是行星到太阳之间的天文单位数!不过大家是否发现:从火星的12到木星的48,中间还有一个24,而这个24被人认为是马尔戴克行星,它位于火星和木星之间!二、马尔戴克行星战争在1781年发现天王星之后,波德认为火星和木星轨道之间还存在一个星球——马尔戴克行星,而如今那里是由许许多多小行星和破碎的陨石块组成的。
这颗行星是如何被毁灭的呢?经过不断探索,智慧生命战争毁掉行星的说法出现。
Michael Ovenden教授是一位天文学家,来自加拿大温哥华的英属哥伦比亚大学,他花费了25年的时间研究,最终通过一些强有力的证据证明了:在太阳系火星和木星轨道间的小行星带,确实是由一颗行星炸毁而行成的!之所以有此结论,是因在小行星带,教授发现一种很复杂的结晶结构,而这种晶体只有在几百万年极其慢的冷却过程中才可能形成,这分明是行星爆炸时的热核辐射而形成的。
另外在小行星带陨石的表面,还形成了很多玻璃状熔化过的岩石和金属球体。
小结:有金属球体,还有玻璃状熔化过的岩石,再加上行星爆炸,这一切都仿佛在说在很久以前,太阳系有一个马尔戴克行星,这里居住着智慧生命,他们有着很高的科技,可能是发生了世界大战,最后把居住的星球给打炸了!这种智慧生命之所以如今没出现,可能是随行星一切毁灭了,也可能是走出了银河系,这一切都等待着科技发达后去证实!