Array|一颗奇怪的行星被发现,它比海王星小,但质量比海王星大50%( 二 )



图为一个原行星盘 , 行星从新生恒星周围的剩余物质中聚集形成 , 一个岩心首先形成然后吸引气体形成气体包裹层;K2-25b却有所不同 , 它有一个大质量的岩心和较小的气体层 。图片来源于:NASA/JPL-Caltech/T.Pyle(SSC) 。但是我们却不完全理解K2-25b以及类似的行星是如何形成的 , K2-25b是研究这类行星的天然对象 。“鉴于已知其年龄和明确的轨道参数” , 论文作者说 , “K2-25b是研究M矮行星形成和后续动力学的标准体系 , 使我们对其他系外类海王星的产生和迁移有进一步的了解”
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考虑到它的大核心 , 它应该形成一个巨大的气体包裹层 。然而事实并非如此 , 原因有几种可能 。作者认为一种可能是岩心是通过合并形成 , “如何解释它的大质量这一点 , 我们推测K2-25b可能是许多小行星内核合并的产物 , 从而形成了一个大质量行星 。”
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文章中的这幅图描绘了K2-25b、其他系外行星以及太阳系行星的质量半径平面图 。红色曲线是根据已知行星形成模型中岩核和氢氦气体层数据绘制 , 详细内容请参见研究 。图来源于:Stefanssonetal,2020.这种解释也有助于解释行星轨道偏心率的形成 , 作者写道:“如此的动态环境会使K2-25b轨道更倾向于偏心轨道 , K2-25b也可能正通过与恒星的潮汐作用迁移到更短的周期轨道上 。”
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像这样的发现常常是科技进步的结果 , 在欧洲南方天文台超大型望远镜像SPHERE(球体)这样的仪器 , 为最近的许多发现负责 。但在这种情况下 , 是值五百美元可现货供应的传播器使得这项科技成为可能 。首席研究者GudmundurStefansson在他的博士论文中运用了一种方式 , 即使用工程化的传播器 。
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图片来源:GudmundurStefansson/RPC光子学
工程扩散器将来自恒星的光扩散开来 , 使它可覆盖相机上更多的像素点 。这样可以更精确的测量行星经过时恒星的亮度 , 从而更精确的测量沿轨道运行的行星的大小以及其他参数 。参与这项研究的来自NOIRLab的天文学家JayadevRajagopal说:“这个创新的扩散器使我们能够更好的定义凌日的形状 , 从而进一步限制行星的大小、密度和组成成分 。”
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K2-25b给天文学家提出了一些重要的问题 。对于这些问题的答案将不得不等待 , 但可能不会等太久 。K2-25b是JamesWebb太空望远镜后续观测的主要候选对象 。JamesWebb太空望远镜将配备可以阻挡太阳外光线的强大日冕仪 , 使其更容易看到在轨道运行的行星 。它还会用红外线进行观测 , 这是它位于L2上的优势 。
双子座南望远镜的GHOST(双子座高分辨率光学摄谱仪)也将K2-25b列于它的目标清单上 。据该网站介绍 , 这是一个具有“在高观测效率上广泛同步波长覆盖”的摄谱仪 。它对于观测类似K2-25b的行星的大气层非常有效 。
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