天文學家發現極端系外行星熾熱的紅色星球火山活動劇烈
一位天文物理學家發現了一顆火紅色的系外行星,該行星受類似木星衛星木衛一的潮汐力影響,火山活動十分活躍。加州大學河濱分校的天文物理學家史蒂芬-凱恩(Stephen Kane)必須仔細檢查他的計算結果,因為他不確定自己研究的這顆行星會不會像看起來那麼極端。
系外行星火山圖。圖片來源:NASA、ESA、CSA、Dani Player
凱恩沒想到,在這個遙遠的恆星系統中,有一顆行星上佈滿了許多活火山,從遠處看去,會呈現出火紅的色調。他說:”這是一個發現的時刻,你會想,’哇,這真的存在,太神奇了’。”
詳細介紹這項發現的論文已發表在《天文雜誌》上。
美國國家航空暨太空總署的凌日系外行星巡天衛星(TESS)於2018年發射升空,它搜尋太陽系外的系外行星,這些行星環繞著天空中最亮的恆星運行,其中包括那些可能孕育生命的行星。
凱恩正在研究一個名為HD 104067的恆星系統,它距離我們的太陽大約66光年,人們已經知道它蘊藏著一顆巨大的行星。 TESS 剛剛在該星系中發現了一顆新的岩石行星的訊號。在收集有關這顆行星的數據時,他意外地發現了另一顆行星,從而使該星系中已知的行星總數達到了三顆。
TESS 發現的這顆新行星是一顆像地球一樣的岩石行星,但比地球大30%。然而,與地球不同的是,它與木衛一有更多的共同之處,木衛一是木星最內側的岩石衛星,也是太陽系中火山最活躍的天體。
凱恩說:『這是一顆陸地行星,我把它形容為打了類固醇的木衛二。它被迫處於火山不斷爆發的狀態。在光學波長下,你可以看到一顆發光、發紅、表面有熔岩的行星。
這顆名為TOI-6713.01的新行星的表面溫度為2600開爾文,比某些恆星的溫度還要高。
了解潮汐能及其影響
木衛二和這顆行星上的火山活動都是引力造成的。木衛一距離木星非常近。木星的其他衛星迫使木衛一進入圍繞木星的橢圓或”偏心”軌道,而木星本身俱有非常強大的引力。
凱恩說:”如果沒有其他衛星,木衛一將在環繞木星的圓形軌道上運行,它的表面將是安靜的。相反,木星的引力對木衛一的擠壓非常大,以至於它不斷出現火山爆發。
同樣,HD 104067星系中有兩顆行星比這顆新行星離恆星更遠。這些外行星也迫使內部的岩石行星進入圍繞恆星的偏心軌道,使其在運行和旋轉時受到擠壓。
凱恩將這種情況比作球拍類運動,橡膠小球在不斷被球拍擊打的過程中會反彈得更多,溫度更高。這種效應稱為潮汐能,是指一個物體對另一個物體的引力效應。在地球上,潮汐主要是月球引力拖曳海洋的結果。
下一步,凱恩和他的同事們想測量這顆火焰星球的質量,並了解它的密度。這將告訴他們有多少物質可以從火山噴出。
行星的潮汐效應歷來不是系外行星研究的重點。也許這項發現會改變這一現狀。這讓我們了解到一個陸地行星能被注入多少能量的極端情況,以及由此產生的後果。雖然我們知道恆星會增加行星的熱量,但這裡的絕大部分能量是潮汐能,這一點不容忽視。
編譯來源:ScitechDaily