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位于室女座的“棉花糖”系外行星WASP-107b或重新定义气态巨行星的形成模式

位于室女座的“棉花糖”系外行星WASP-107b或重新定义气态巨行星的形成模式

位于室女座的“棉花糖”系外行星WASP-107b或重新定义气态巨行星的形成模式

位于室女座的“棉花糖”系外行星WASP-107b或重新定义气态巨行星的形成模式

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,WASP-107b已是迄今为止发现的最奇怪的系外行星之一,其质量小得令人难以置信,其密度相当于棉花糖。经过进一步的观察,天文学家发现它的密度比之前认为的还要低,这跟我们目前对气态巨行星形成方式的理解相左。

WASP-107b于2017年被发现,位于室女座,距离我们地球212光年。它的轨道非常靠近它的主星,每5.7天绕一圈。它跟木星差不多大,但质量却只有木星的十分之一,这使它成为了我们所知道的密度最小的星球之一。

在这项新的研究中,天文学家更仔细地检查了WASP-107b,结果发现这颗系外行星比我们想象的还要奇怪。该团队对其最有可能的内部结构进行了分析,发现这颗行星的固体核心的质量是地球的4倍或更少。

这听起来可能很多,但相比之下,木星的核心质量是地球的25倍。该研究小组计算出WASP-107b的绝大部分质量--超过85%都存在于它的气体大气中,这比通常情况下要多得多。作为比较,海王星的大气层只占其质量的15%。

这听起来可能只是一个数字游戏,但它实际上有着一些相当重要的含义。我们目前拥有的关于气体巨行星如何形成的模型表明,这些星球需要从一个至少是地球10倍质量的固体核心开始,这样才能吸引年轻恒星周围原行星盘上的气体。

“我们对WASP-107b有着许多的疑问,”该研究的论文首席作者Caroline Piaulet说道,“这么低密度的行星是怎么形成的?它是如何防止其巨大的气体层逸出的--尤其是考虑到这颗行星离它的恒星如此之近?这促使我们对其展开深入分析以确定其形成历史。”

这一发现表明,气态巨行星的形成比之前认为的要更容易,但该团队对这一特殊现象的形成有着自己的一些假设。

“对于WASP-107b来说,最可能的情况是这颗行星在离恒星很远的地方形成,在那里圆盘中的气体足够冷,于是气体的吸积可以非常迅速地发生,”该研究的一位作者Eve Lee指出,“这颗行星后来能迁移到目前的位置,要么是通过跟盘的相互作用要么通过跟系统中的其他行星的相互作用实现。”

该团队可能已经找到了其他证据来支持这一观点的后一部分。他们的观测揭示了该星系中一颗之前未知的行星--现被命名为WASP-107c。这颗新来者比它的棉花糖兄弟要大得多,它的质量约为木星的三分之一,每3年绕其恒星一周。不过确凿的证据可能存在于其高度偏心轨道上。

Piaulet表示:“WASP-107c在某些方面保存了它的系统中发生的事情。它的巨大反常暗示了它相当混乱的过去,行星之间的相互作用可能导致了重大的位移,就像WASP-107b被怀疑的那样。”

WASP-107系统无疑将成为未来观测的对象,该研究团队表示,即将于今年10月发射的詹姆斯-韦伯太空望远镜将有助于进一步解决这一问题。




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