默语世界|却异常明亮,这种系外行星令科学家困惑不已,表面布满了岩浆海洋
_本文原题为:表面布满了岩浆海洋 , 却异常明亮 , 这种系外行星令科学家困惑不已
随着人类发现的系外行星越来越多 , 我们也见识到了越来越诡异的外星世界 。 我们在太阳系习以为常的画面 , 在其他恒星中竟然反而显得特立独行 。 而那些系外行星表现出的离奇的特点 , 也让身处太阳系的我们惊愕不已 。
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看看太阳系 , 行星的分布相对比较密集 , 从0.4到30个天文单位之间 , 有的靠近太阳 , 温度比较高;有的远离太阳 , 相对比较寒冷 。 但是 , 系外行星和宿主恒星的距离 , 却常常能打破我们的认知 , 有一些能够距离宿主恒星达几百个天文单位 , 而最近的甚至只有几百万公里 。
相对来说 , 我们发现的距离宿主恒星非常近的系外行星还是比较多的 。 其中 , 体积特别大的 , 我们称之为热木星 , 它们温度极高 , 体积和木星差不多甚至远超过木星;体积中等的 , 和海王星类似的 , 我们称之为热海王星 , 它们也是气体行星;另外 , 还有一些岩石行星也非常靠近宿主恒星 , 科学家给了它们一个绰号——热超级地球 。
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有一些热超级地球非常巨大 , 体积达到了地球的10倍 。 但更令人惊讶的是 , 它们的公转轨道比太阳系最内侧的水星(和太阳的平均距离约为5790万公里)还要小得多 , 甚至可能只有几百万公里 , 公转周期只有10天或者更短 。
如此近的距离 , 带来的是一个诡异的行星世界 。 由于距离宿主恒星太近 , 所以它们接收到的能量也更多 , 温度也高得离谱 , 轻轻松松可以达到几百甚至几千摄氏度 。 由于高温导致气体密度下降 , 加上距离恒星太近、所受到的恒星风也更加强劲 , 所以这些热超级地球的大气层也基本都被剥离出去 , 只剩下死寂的岩石躯壳 。 而且 , 由于温度过高 , 这些岩石也都被融化 , 变作岩浆的海洋 , 在行星表面流淌 , 活脱脱一幅地狱的景象 。
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在系外行星上 , 这种画面已经让科学家见怪不怪了 。 但是 , 还有一些比较奇怪的现象 , 引起了科学家的关注 , 那就是表面反射率 。
顾名思义 , 反射率就是一颗行星(或卫星)能够将宿主恒星的辐射反射到宇宙中的比例 , 反射得越多 , 它就越明亮 。 可是 , 对于这些岩浆横流的行星来说 , 反射率过高就有点不合常理了 , 因为我们常见的岩浆物质都没有这样的反射率 。
行星的高反射率 , 要么来自表面 , 要么来自大气层 。 既然热超级地球的表面不足以反射这么多光 , 或许像金星这样的浓厚大气层也可能产生这个效果 。 但问题在于 , 我们前面也介绍过 , 热超级地球的大气都被剥离了 , 只剩下光秃秃的表面 , 因此这个可能性也被排除了 。
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来自麻省理工学院地球、大气和行星科学系的行星学家ZahraEssack指出:“我们认为这些岩浆行星就是在宇宙中游荡的黑炭球——非常暗淡 , 几乎没有什么光亮 。 那么 , 到底是什么让它们如此明亮呢?”她指出 , 有些热超级地球的反射率甚至达到了50% , 接近于金星70%的反射率 。 要知道 , 我们的地球也才只有30%左右的反射率而已 。 因此 , 长期以来 , Essack一直对这个问题感到非常困惑 。
最近 , 她带领着自己的团队用一种新的方法 , 对这个问题进行了研究 , 并且将成果发表在了《天体物理学杂志》上 。 虽然这个成果也不是最终的定论 , 但也给了我们很大的借鉴意义 。
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