来自美国宇航局凌日系外行星勘探卫星苔丝号(TESS)的测量结果,使天文学家能够极大地提高对KELT-9b奇异环境的了解,KELT-9b是已知最热的行星之一。马里兰州哥伦比亚市大学空间研究协会和马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心天文学家约翰·阿勒斯说:KELT-9b的怪异因素很高,它是一颗巨大的行星,围绕着一颗快速旋转的恒星,轨道非常近,接近极地。

这些特征使我们理解这颗恒星及其对行星影响的能力变得复杂起来,其研究发现发表在《天文学》期刊上。KELT-9b位于约670光年外的天鹅座,于2017年首次被发现,因为这颗行星在每个轨道的一部分从其恒星前面经过,这一事件被称为凌日。凌日有规律地使恒星的光线变暗,虽然量很小,但却是可以检测到。KELT-9b的凌日是由KELT首次观测到,该项目两台机器人望远镜观测数据。

作为任务长达一年的北方天空观测活动的一部分,苔丝号观测了27次KELT-9b凌日,每两分钟进行一次测量。这些观测使研究小组能够对该系统中不同寻常的恒星及其对行星的影响进行建模。kelt-9b是一个比木星大1.8倍、质量2.9倍的气体巨行星。潮汐力量锁定了它的自转,因此同一侧总是面对恒星。这颗行星在短短36小时内围绕其恒星旋转一周,其轨道几乎直接位于恒星的两极上方。

温度比某些恒星还要高

KELT-9b从其恒星获得的能量,是地球从太阳获得能量的44000倍。这使得这颗行星的白天温度高达7800华氏度(4300摄氏度),比一些恒星的表面还要热,但为什没有燃起来呢?,这种强烈的加热也会导致行星大气层流向太空。同样它的主恒星也是个怪胎,大小大约是太阳的两倍,平均温度大约高出56%,自转速度比太阳快38倍,仅用16小时就完成了完整的自转。

但快速自转扭曲了恒星的形状,使其两极变平,并加宽了它的中段。这会导致恒星的两极升温和变得更亮,而其赤道区域则变冷和变暗,这一现象被称为重力变暗,结果是恒星表面的温差接近1500华氏度(800摄氏度)。在每个轨道上,KELT-9b都经历了两次全范围的恒星温度,产生了一个特殊的季节性序列。当行星在每个热极上空摆动时,它经历了“夏天”。

当它经过恒星较低温度的中部时,它经历了“冬天”,因此,KELT-9b每年经历两个夏天和两个冬天,每个季节大约9个小时。恒星温度梯度是如何影响这颗行星的,这很耐人寻味,从恒星接收到的能量水平各不相同,很可能会产生一种极具活力的大气层。kelt-9b围绕其扁平的恒星极地轨道会产生明显的不平衡凌日,这颗行星在恒星明亮的两极附近开始凌日,然后在恒星较暗的赤道上空旅行时,阻挡的光线越来越少。

这种不对称性提供了恒星表面温度和亮度变化的线索,能够使得研究小组建模恒星的不圆形状,它在太空中的方向,它的表面温度范围,以及其他影响行星的因素。爱达荷大学物理学教授、该研究的合著者杰森·巴恩斯说:在通过重力变暗研究的行星系统中,对KELT-9b的影响到目前为止是最壮观的,这项有助于将重力变暗与其他测量行星排列的技术统一起来,最终或将能梳理出关于大质量恒星周围行星形成和演化史的秘密。

博科园|www.bokeyuan.net

博科园|研究/来自:美国宇航局戈达德太空飞行中心

参考期刊《天文学》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab8fa3

博科园|科学、科技、科研、科普

关注【博科园】看更多大美宇宙科学

发现一颗超高温行星,比恒星温度还要高,但为什没有燃起来呢?

图文简介

来自美国宇航局凌日系外行星勘探卫星苔丝号(TESS)的测量结果,使天文学家能够极大地提高对KELT-9b奇异环境的了解,KELT-9b是已知最热的行星之一。