岩浆光线(岩浆占地球多少)
原标题:200光年外的岩浆世界!直径是地球的1.79倍,是最大的超级地球
在太阳系中,八颗行星可以分为两类:气体行星和岩石行星。气体行星中半径最小的是海王星,约为24,764公里;岩石行星中最大的是地球,半径为6,378公里。两者相差约3.86倍。
看起来比海王星大的都是气态行星,比地球小的都是岩石行星。然而地球和海王星的半径差距巨大,那么介于两者之间的行星都属于哪些行星呢?
随着天文学家发现系外行星,答案似乎越来越清晰。果然,即使在太阳系之外,巨行星也以氢和氦元素为主,较小的行星也有固体表面。
但是,虽然天文学家发现了半径在地球和海王星之间的系外行星,但他们只是稍微缩小了这一差距,而不是完全填补它。前几天我们刚刚介绍过,系外行星的半径一般小于地球半径的1.4倍,或者大于地球半径的2.5倍。两者之间的系外行星很少。尤其是在靠近恒星的地方,半径为地球半径1.8倍的系外行星被发现的频率较低。这种现象被称为“半径峡谷”。
天文学家提出了一些理论来解释这一现象,其中一个比较主流:如果一颗系外行星达到一定大小(以地球半径的2.5倍为例),它的质量就大到足以束缚大量的物质。气氛;该行星的岩体不够大(例如,地球半径的1.4倍)。即使它曾经拥有厚厚的大气层,使其半径足够大(例如,地球半径的1.8倍),大气层仍然会被吹走,使其半径仍然以岩体为主。
因此,只有足够幸运,我们才能在相对较小的行星失去所有大气层之前发现它们。根据上述理论,一颗半径在地球1.4到2.5倍之间的行星应该拥有与地球相似的岩石质量,并且拥有非常厚的以氢和氦为主的大气层。
最近,天文学家居然发现了一颗半径在这个范围内的系外行星。按理说,他们应该回答了很多问题。事实上,相反,这个星球看起来更加诡异。
这颗系外行星被称为TOI-1075b,距离地球约200光年。它是由美国宇航局凌日系外行星勘测(TESS)卫星发现的,这意味着当它经过主恒星和地球之间时,会短暂降低主恒星的亮度。天文学家就是这样发现它的。通过其他方面的观察,可以证实它的存在。
凌日法的优点之一是可以根据恒星亮度的规律变化来确定系外行星的轨道周期。不仅如此,根据恒星亮度的变化幅度,天文学家还可以确定系外行星的半径。
结果显示,TOI-1075b的轨道周期仅为14.5小时,这意味着这里的一年比地球上的一天还短!毫无疑问,它距离其主恒星非常近。此外,它的半径约为地球半径的1.72倍,正好落在半径峡谷内。
长期研究超级地球的麻省理工学院天文学家扎赫拉·埃萨克(ZahraEssack)注意到了这颗行星的特殊特征,并对它非常感兴趣,于是她展开了进一步的研究。她需要了解的第一件事是TOI-1075b的质量,这对于我们了解其本质至关重要。
测量系外行星的质量并不是很困难,所使用的原理是万有引力定律。行星和恒星之间存在引力相互作用。看起来行星绕着恒星运行,但恒星也会被行星的引力拖拽,引起轻微的抖动。这种抖动非常轻微,很难通过直接观察获得。相反,它需要使用恒星的光谱变化来计算。
我们知道,重力与质量的平方成反比。因此,除了获得恒星的抖动幅度,比较行星的轨道外,我们还可以知道两个天体的质量比。接下来,只需知道恒星的质量即可。
TOI-1075是一颗橙矮星,质量为太阳的60%。经计算,TOI-1075b的质量是地球的9.95倍。埃萨克等人的进一步观测更新了该行星的半径,约为地球的1.791倍。
根据行星的半径和质量,可以计算出其密度。令人惊讶的是,它的密度达到了每立方厘米9.32克。毫无疑问,这个密度远远超过木星等气体行星(1.33克/立方厘米),可以确定它是一颗岩石行星。不仅如此,它的密度远高于太阳系密度最大的地方地球(5.51克每立方厘米)!
根据之前的理论,这颗行星应该像气体行星一样拥有比较厚重的氢氦大气层。但这颗行星距离其主恒星太近,气体很容易被吹走,所以它不应该有这样的大气层。请注意,我们谈论的是没有厚厚的氢和氦大气层,而不是它根本没有大气层。事实上,它的表面很可能是一个非常奇怪的世界。
研究人员认为,由于TOI-1075b距离主星如此之近,其表面应该非常热,以至于表面裸露的岩石已经融化。换句话说,这颗行星的表面可能有一片岩浆海洋在流动!而且在高温的影响下,部分岩浆甚至会蒸发到空气中,所以应该有大气层。然而,气体的成分取决于行星岩石的成分,因此它最有可能富含硅酸盐和金属。恐怖的气氛。
以上都是天文学家根据目前的数据推测的结果,未来还需要更多的观测来证明。幸运的是,天文学家现在拥有做到这一点的工具:美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜。它可以进行光谱分析,帮助我们了解TOI-1075b是否有大气层及其成分。
即使没有大气层,这颗行星也不会让我们失望,它可以帮助天文学家了解这样一个超级地球是如何失去大气层的。返回搜狐查看更多
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