系外氣態巨行星內核首曝光 行星內部結構露真容

「海王星沙漠」區域中的一顆海王星大小的系外行星。在如此接近宿主恆星的地方，這樣大小和密度的天體是極其罕見的。

據美國「物理學組織」網站7月1日消息稱，英國華威大學的天文學家們發現了一顆系外氣態巨行星的內核，這個圍繞一顆遙遠恆星運行的天體讓我們得以首次觀察到行星的內部構造。相關研究結果同日刊發在《自然》雜誌中。

這顆系外行星被命名為「TOI 849 b」，距離地球大約730光年，核心與海王星大小一樣，其宿主恆星與太陽非常相似，但其公轉軌道離恆星非常近，公轉周期只有18小時。它的表面溫度大約為1800開爾文。儘管科學家認為它是一顆氣態行星，但是它要麼是被剝離了氣態大氣層，要麼在演化早期就沒有形成過大氣層。這個發現為觀察一顆行星的內核並了解它的成分提供了一個獨特的機會。

「TOI 849 b」是由美國航天航空局（NASA）的凌日系外行星調查衛星（TESS）在一項恆星調查任務中發現的。它位於「海王星沙漠」（Neptunian desert）——天文學家們用這個詞來形容靠近恆星的區域，在那裡我們很少看到與海王星質量相當或更大的行星。

隨後，由華威大學領導的一個小組利用歐洲南方天文臺（ESO）旗下的拉西拉天文臺（La Silla Observatory）的HARPS儀器對該天體進行了分析。該小組確定，天體的質量比海王星高2至3倍，密度也高得令人難以置信。

論文第一作者、華威大學物理系的David Armstrong博士介紹：「雖然這是一顆質量異常巨大的系外行星，但它離我們所知的質量最大的行星相去甚遠。就其大小而言，它是我們知道的質量最大的系外行星。特別是對於海王星這樣大小的行星來說，它的密度是極高的。它的驚人質量和奇怪的位置有助於我們理解它——對於這麼短的公轉周期，我們還沒見過這麼大質量的行星。」

關於為什麼我們能看到該行星的內核，而不是一個典型的氣態巨行星，研究人員認為有兩種理論假設。第一種是，它可能曾經和木星相似，但由於種種因素（如潮汐力幹擾、行星碰撞、大規模光蒸發等）失去了幾乎所有外部氣體。第二種是，它或曾是一顆「演化失敗的」氣態巨行星。科學家們認為，這顆氣態巨行星在其核心形成後，可能就出了某種問題，以至於它從來沒有形成過大氣層。如果行星形成的塵埃盤上有一個缺口，或者行星形成較晚，塵埃盤上的物質耗盡了，就可能出現這種情況。

編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：雷鑫宇

期刊來源： 《自然》

期刊編號：0028-0836

原文連結：

https://phys.org/news/2020-07-exposed-planetary-core-glimpse-worlds.html

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