美國國家航空航天局?jǐn)?shù)據(jù)揭示了一些系外行星正在縮小的可能原因
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這位藝術(shù)家的概念展示了次海王星系外行星TOI-421 b可能的樣子。在一項新的航空航天研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了新的局?jǐn)?shù)據(jù)揭杭州下城區(qū)（小姐援交）援交小姐崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款證據(jù)，表明這些類型的示系縮行星如何失去大氣層。圖像：uux.cn/美國國家航空航天局、外行歐空局、星正加空局和D. Player公司
（神秘的美國地球uux.cn）據(jù)美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗室：一項新的研究可以解釋超級地球和亞海王星之間“失蹤”的系外行星。
一些系外行星似乎正在失去大氣層并縮小。航空航天在一項使用美國國家航空航天局退役的局?jǐn)?shù)據(jù)揭開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的新研究中，天文學(xué)家找到了一個可能原因的示系縮證據(jù):這些行星的內(nèi)核正在從內(nèi)向外推開它們的大氣層。
系外行星(太陽系外的外行行星)有各種大小，從小的星正杭州下城區(qū)（小姐援交）援交小姐崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款巖石行星到巨大的氣態(tài)巨行星。中間是美國多巖石的超級地球和有著蓬松大氣的更大的亞海王星。但是航空航天，科學(xué)家們一直在努力更好地了解一個明顯的局?jǐn)?shù)據(jù)揭缺失，即“大小差距”，即大小在地球1.5到2倍之間(或介于超級地球和亞海王星之間)的行星。
“科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)確認(rèn)探測到了超過5000顆系外行星，但直徑在地球1.5至2倍之間的行星比預(yù)期的要少，”加州理工學(xué)院/IPAC研究科學(xué)家杰西·克里斯蒂安森說，他是美國國家航空航天局系外行星檔案館的科學(xué)負(fù)責(zé)人，也是《天文學(xué)雜志》新研究的第一作者。“系外行星科學(xué)家現(xiàn)在有足夠的數(shù)據(jù)可以說這個差距不是僥幸。有什么東西在阻礙行星達(dá)到和/或停留在這個大小。”
研究人員認(rèn)為，這種差距可以解釋為某些次海王星隨著時間的推移失去了他們的大氣。如果行星沒有足夠的質(zhì)量，因此沒有足夠的引力來抓住它的大氣層，這種損失就會發(fā)生。因此，質(zhì)量不夠大的亞海王星會縮小到超級地球的大小，留下兩個行星大小之間的差距。
但是這些行星是如何失去大氣層的仍然是個謎。科學(xué)家們已經(jīng)確定了兩種可能的機(jī)制:一種被稱為核心動力質(zhì)量損失；另一個是光蒸發(fā)。這項研究發(fā)現(xiàn)了支持第一種觀點(diǎn)的新證據(jù)。
這張信息圖詳細(xì)描述了系外行星的主要類型。科學(xué)家們一直在努力更好地理解介于超級地球和亞海王星之間的行星的“大小差距”，或明顯缺失。圖片：uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院
解開謎團(tuán)
克里斯蒂安森說，隨著時間的推移，當(dāng)行星的熱核心發(fā)出的輻射推動大氣層遠(yuǎn)離行星時，就會發(fā)生核心動力質(zhì)量損失，“這種輻射正在從下面推動大氣層”。
行星間隙的另一個主要解釋是光蒸發(fā)，當(dāng)行星的大氣層被其宿主恒星的熱輻射吹走時就會發(fā)生。在這種情況下，“來自恒星的高能輻射就像冰塊上的吹風(fēng)機(jī)，”她說。
雖然光蒸發(fā)被認(rèn)為發(fā)生在行星的第一個1億年，但核心動力的質(zhì)量損失被認(rèn)為發(fā)生在更晚的時間——接近行星生命的10億年。但不管是哪種機(jī)制，“如果你沒有足夠的質(zhì)量，你就無法堅持，你就會失去大氣層并縮小，”克里斯蒂安森補(bǔ)充道。
在這項研究中，Chistiansen和她的合著者使用了來自美國國家航空航天局K2的數(shù)據(jù)，這是開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的擴(kuò)展任務(wù)，以觀察6億至8億歲的Praesepe和Hyades星團(tuán)。因為行星通常被認(rèn)為與它們的主恒星年齡相同，這個系統(tǒng)中的子海王星將超過光蒸發(fā)可能發(fā)生的年齡，但還沒有老到經(jīng)歷核心動力的質(zhì)量損失。
因此，如果研究小組看到在Praesepe和Hyades中有許多子海王星(與其他星團(tuán)中的老恒星相比)，他們可以得出結(jié)論，光電蒸發(fā)沒有發(fā)生。在這種情況下，隨著時間的推移，核心動力的質(zhì)量損失將是較小質(zhì)量的子海王星所發(fā)生的最可能的解釋。
在觀察Praesepe和Hyades時，研究人員發(fā)現(xiàn)這些星團(tuán)中近100%的恒星在其軌道上仍然有一顆次海王星行星或行星候選。從這些行星的大小來看，研究人員認(rèn)為它們保留了自己的大氣層。
這與K2觀測到的其他更老的恒星(超過8億歲的恒星)不同，其中只有25%的恒星有軌道運(yùn)行的亞海王星。這些恒星的年齡更接近于核心動力質(zhì)量損失發(fā)生的時間框架。
根據(jù)這些觀察，研究小組得出結(jié)論，光蒸發(fā)不可能發(fā)生在Praesepe和Hyades。如果有的話，它應(yīng)該發(fā)生在幾億年前，這些行星將幾乎沒有大氣層，如果有的話。這使得核心動力質(zhì)量損失成為這些行星大氣層可能發(fā)生什么的主要解釋。
克里斯蒂安森的團(tuán)隊花了五年多的時間建立了這項研究所需的行星候選目錄。但是研究還遠(yuǎn)未完成，她說，目前對光蒸發(fā)和/或核心動力質(zhì)量損失的理解可能會發(fā)展。這些發(fā)現(xiàn)可能會在未來的研究中得到驗證，然后任何人才能宣布這個行星差距的秘密已經(jīng)一勞永逸地解決了。
這項研究是利用美國國家航空航天局系外行星檔案館進(jìn)行的，該檔案館由加州理工學(xué)院在帕薩迪納根據(jù)與美國國家航空航天局的合同運(yùn)營，是系外行星探索計劃的一部分，該計劃位于南加州美國國家航空航天局的噴氣推進(jìn)實(shí)驗室。JPL是加州理工學(xué)院的一個分部。
關(guān)于任務(wù)的更多信息
2018年10月30日，開普勒耗盡了燃料，并在九年后結(jié)束了它的任務(wù)，在此期間，它發(fā)現(xiàn)了其他恒星周圍的2600多顆已確認(rèn)的行星，以及天文學(xué)家正在努力確認(rèn)的數(shù)千顆候選行星。
位于加州硅谷的美國國家航空航天局艾姆斯研究中心為美國國家航空航天局科學(xué)任務(wù)理事會管理開普勒和K2任務(wù)。JPL負(fù)責(zé)開普勒任務(wù)的開發(fā)。鮑爾航空航天技術(shù)公司在博爾德科羅拉多大學(xué)大氣和空間物理實(shí)驗室的支持下操作該飛行系統(tǒng)。