為何存在泡芙行星?

過去幾年透過各式各樣的觀測方法,天文學(xué)家們找到了許多意想不到的系外行星。其中,一種被稱為「泡芙行星」的系外行星更是顛覆了天文學(xué)家對于行星的想像,挑戰(zhàn)了行星形成理論。
為何存在泡芙行星?

所謂的「泡芙行星」是指質(zhì)量小于海王星,但半徑大于5倍地球半徑、大小相當于一顆氣體行星,密度小于每立方公分0.1g的超低密度行星,如同一顆蓬松的泡芙一般。由于這類行星的質(zhì)量小,理論上其重力強度并無法維持如氣體行星一般的大氣層,在行星形成1000年內(nèi)大氣層就會在恒星風(fēng)吹拂下流失殆盡。不過很顯然的,這些行星都超過這個歲數(shù)了。

從觀測數(shù)據(jù)來看,這類行星的大氣并沒有明顯的吸收光譜,同時也相當?shù)牟煌该鳌W罱,普林斯頓大學(xué)天文臺的天文學(xué)家根據(jù)這類行星的大氣透明度數(shù)據(jù),提出了一種解釋。他們認為這類行星大氣有向外流動的氣流,將底層的塵埃帶到高層,因此降低了大氣的透明度,同時也減緩了大氣流失的速度。例如他們對Kepler 51b所做的模擬,假設(shè)每年該行星流失10-10倍地球質(zhì)量的大氣,就足以攜帶粒徑1奈米的塵埃到大氣高層,并讓觀測到的行星半徑膨脹到7倍地球半徑。

目前已在幾顆系外行星觀測到這些特征,科學(xué)家們希望能擴大對系外行星大氣透明度的觀測來驗證理論。如果富含塵埃的大氣在低質(zhì)量系外行星中相當普遍,顯然又會是另一項有待科學(xué)家們回答的問題。

責(zé)編:微科普

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