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美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2109b

美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2109b

美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2109b

据中国科学报(辛雨):迄今为止科学家发现的最令人困惑的行星是“热木星”——一个巨大的气体星球,大小与木星差不多,可以在10天内围绕着自己的恒星完成一次公转。科学家已经在太阳系外发现了约400颗热木星,但它们仍是行星科学中最大的未解之谜之一。

近日,美国宇航局(NASA)凌日系外行星勘测卫星(TESS)研究团队发现了运行“最快”的热木星之一,它的质量约为木星的5倍,可以在短短16小时内围绕其恒星旋转一周,其轨道是目前已知的气体巨星中最短的。相关研究结果11月23日发表于《天文学杂志》。

2020年5月13日,TESS开始观测TOI-2109。这是一颗位于大力神星座南部的恒星,距离地球约855光年。在近一个月的时间里,该航天器收集了恒星光线的测量数据。TESS团队随后分析了凌日现象。数据进一步证实,TOI-2109确实拥有一颗每16小时经过一次的天体。

该团队将信息分享至天文学界,接下来的一年,多个地面望远镜跟进,在一定的频带范围内进行更近距离的观察。这些观测结合TESS的初步探测,证实了凌日天体是一颗热木星,被命名为TOI-2109b。

通过分析各种光学和红外波长的测量结果,该团队确定TOI-2109b的质量约为木星的5倍,非常接近其恒星,距离约150万英里。通过观察这颗行星在可见光和红外波长下从其恒星后面经过的过程,研究人员估计TOI-2109b日面温度约为3500开尔文,接近6000华氏度,是迄今为止探测到的温度第二高的行星。

从性质来看,天文学家认为TOI-2109b正在“轨道衰变”过程中,也就是盘旋着进入它的恒星。根据观测到的系统特性估计,TOI-2109b正以每年10~750毫秒的速度旋转进入其恒星,比迄今为止观测到的任何热木星都快。据预测,这是由其极短的轨道导致的。

“如果幸运的话,在一两年内,我们就可能探测到这颗行星是如何靠近其恒星的。”论文作者、NASA戈达德太空飞行中心Ian Wong表示,“我们在有生之年不会看到它落入恒星,但再过1000万年,这颗行星可能就不存在了。”

Wong说:“像TOI-2109b这样的超热木星构成了最极端的系外行星子类。我们才刚刚开始了解它们大气中发生的一些独特的物理和化学过程,而在太阳系中并没有类似的过程。”

论文共同作者、麻省理工学院Kavli天体物理和空间研究所的科学家Avi Shporer说:“我们还处于尝试回答超热木星问题的最初阶段。”

研究人员希望在不久的将来用更强大的工具观测TOI-2109b,包括哈勃太空望远镜和即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜。更详细的观察可以揭示热木星落入其恒星时所经历的情况。

相关论文信息:https://doi.org/10.3847/1538-3881/ac26bd

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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