科学|水星可能是一颗类似木星那么大的热木行星,却被这颗星球夺走大气
恒星飞马座51距离地球50光年 , 视星等 5.5,光谱型G2 。不言而喻 , 它就是一颗类日恒 星 。飞马座51不断摆动 , 意味着它有一颗行 星 。经过仔细观测 , 其行星的质量是地球的 160倍 , 离飞马座51的距离非常近 , 只有水星 到太阳距离的1/8,围绕飞马座51旋转一周只 要4.2天 。这样的行星温度很高 , 从诞生起就 一面朝向它的母星 。然而 , 它面向母星的一面 与背向母星的一面温度相差不多 , 说明它常年刮着时速达14 400千米/小时的超音速 大风 。这样的“热木星”非常干燥 , 常年被大量的硅酸盐尘埃笼罩着 。高速运行使硅 酸盐尘埃形成蓬松的尾巴 。
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距离地球147光年的HD209458b行星和距离地球100光年的HD17994%行星也 刮着超音速大风 , 也被硅酸盐尘埃笼罩着 , 也是热木星 。天文学家们发现的700多颗 木星级别的系外行星中 , 380颗是热木星 。热木星为什么那么多呢?因为热木星质量 大 , 距离主星近,温度高 , 容易观测 。太阳系的木星是“冷木星” , 如果太阳系的木星诞 生在水星附近 , 那么 , 它也必须以髙速度围绕太阳绕转 , 木星表面覆盖的大气也会形成 一个尾巴状气流 。
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热木星有木星那么大 , 轨道比水星到太阳的距离还小 。在这个距离上 , 有足够多 的固体原料形成核 , 有足够的气体形成大气 , 也有足够的能量使行星温度达到2 000 摄氏度 , 使热木星核上的一些金属气化 , 形成有毒的大气 。
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【科学|水星可能是一颗类似木星那么大的热木行星,却被这颗星球夺走大气】仙后座HD17156恒星周围有一颗质量3倍于木星的行星 , 围绕中心恒星公转周 期为21天 , 公转轨道是一个非常扁的椭圆形 , 近星点为0.05天文单位 , 远星点达0.25 天文单位 , 无疑是一颗热木星 。如此接近恒星的行星势必会受到来自恒星的潮汐力而 改变轨道 , 其公转轨道会逐渐变成近圆形轨道 。
通过计算 , 热木星每秒损失物质几十亿顿 , 少则几百万年,多则几千万年就会瓦 解 , 或者撞上宿主恒星 , 或者被宿主恒星撕碎 , 或者被宿主恒星将大部分气体掠去 , 它 的星核就会裸露出来 , 形成一个水星那样的固态星核 。这可能意味着水星就是太阳系 早期热木星的星核 。因为它的轨道是楠圆的,在八大行星中 , 它的偏心率最大(水星 轨道的偏心率是0.206) , 它2/3的物质是铁和镍 , 是热木星星核的物质 。铁、镍熔点 比较高 , 所以保留了下来(镍熔点1 453摄氏度 , 铁的熔点1 535摄氏度) , 其他物质被 太阳风吹走 。类似的行星星核还有开普勒-l〇b , 平均密度8.8克/立方厘米(铁的密度 为7.9克/立方厘米) , 比铁还重 , 是一颗重金属球 。类似的行星还有HD209458b、C〇- R〇T-7b , 这样的行星可能都是“热木星”的星核 。
比碳还黑的热木星TrES-2b 是迄今发现的最黑的行星 。它 的大气是黑色的 , 还夹杂着淡淡 的红色 。它的大小有木星那么 大 , 距离宿主恒星483万千米 (水星到太阳的距离近日点为 4 600万千米) , 温度980摄氏 度,是美国宇航局开普勒空间望 远镜发现的 。研究认为,这颗热 木星的大气含有大量的石墨 , 它 的陆地有大量的钻石(那里的钻 石当煤烧) , 它的宿主恒星是一 颗名副其实的碳星 。唧筒座v星、人马座BPM37093星、巨蛇座PSR J1719-1438星也 是碳星 。狐狸座HD189733b是一颗蓝色热木星 。
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