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NASA找到这些系外行星神秘缩小的原因

2023年11月17日8:34 未解之谜网

美国NASA的科学家找到了一群系外行星“缩水”的可能原因。图为系外行星TOI-421 b的示意图。(NASA)

美国国家航空航天局(NASA)的科学家发现,有一些系外行星似乎在“缩水”,质量越来越小,这可能是行星内部发出的辐射所造成的。

NASA指出,有一些系外行星似乎正在失去大气层而缩小。在一项使用该局已退役的克卜勒太空望远镜(Kepler space telescope)的数据所进行的研究中,天文学家发现,这可能是因为这些行星的核心所发出的辐射把大气推到太空中。

太阳系以外的行星被称为系外行星,它们的大小有很多种,从小型岩石行星到巨大的气体行星都有。排在中间的是超级地球(super-Earth,直径多达地球的1.6倍)和比较大的次海王星(sub-Neptune,直径为地球的2至4倍)。

NASA迄今已发现超过5,000颗系外行星,但直径介于地球1.5至2倍的系外行星却很少。科学家表示,他们有足够的资料证明,这种大小质量的系外行星很少并非偶然,而是有某种东西阻碍系外行星长到这种质量,或维持这样的质量。

研究人员认为,这种质量的系外行星不多,可能是因为某些次海王星随着时间失去大气而造成的。如果这些行星没有足够的质量,就没有足够的引力来支撑住大气。因此,这些行星会流失大气,进而缩小至超级地球的大小,使这两种大小质量之间的行星少了许多。

研究人员提出了两种理论,其一是行星核心引发的质量流失,其二是光致蒸发(photoevaporation,指高能辐射使气体电离),而这项研究也找到了能支持第一种理论的证据。

这项研究报告的主要撰写人、加州理工学院(Caltech)暨NASA科学家克里斯蒂安森(Jessie Christiansen)表示,行星核心引发的质量流失是指行星炙热的核心所发出的辐射将大气由里到外推走,致使质量减少。

她说,她的研究团队花费5年的时间寻找适合研究的系外行星,但这项研究尚未结束,因为人们对上述两种理论的认知可能会随着时间发生改变。

这项研究所使用的克卜勒太空望远镜在经过9年的服役之后,在2018年10月30日结束任务。科学家藉由它的数据发现了超过2,600颗已确认的系外行星,另有几千颗可能的系外行星尚待确认。

上述研究成果于11月15日发表在《天文期刊》(Astronomical Journal)上。

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