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天文学家分析史上最热系外行星,大气中有铁、钛原子

2024-04-26 223

如果宇宙中有颗我们永远都不会去拜访的系外行星,那绝对非 KELT-9b 莫属:一颗表面温度比所有红恒星都还要高的热木星。一组国际天文团队分析后指出,KELT-9b 甚至热到在大气中含有被“蒸发”出来的铁、钛原子。

距离地球约 650 光年处,有一颗 A 型主序星 HD 195689(KELT-9),其表面温度超过 10,000℃,几乎达太阳温度的 2 倍。在它身边,有一颗天文学家至今发现表面温度最高的系外行星 KELT-9b,也是颗热木星,质量是木星 3 倍,直径是木星 2 倍,公转周期不到 36 小时,与母恒星距离只有地球与太阳距离的 1/30。

KELT-9b 于去年甫由一个美国团队发现,它的昼半球表面温度高达 4,600K(4,330 °C),比所有光谱型 M 型恒星与大部分 K 型恒星的表面温度还要高。恒星光谱类型按照温度排列,由高至低依序为:O、B、A、F、G、K、M 型,M 型恒星(红矮星)温度最低,介于 2,200~3,700K,我们的太阳则是 G 型恒星,表面温度约 5778K(5505°C)。

今年,瑞士日内瓦大学(UNIGE)天文学家 Jens Hoeijmakers 领导的国际天文团队与伯恩大学理论学家 Kevin Heng 合作,利用位于加那利群岛的伽利略国家望远镜(Telescopio Nazionale Galileo,TNG)收集 KELT-9b 大气层光谱,首次揭开这颗行星的大气层面貌:探测到电中性的铁原子和带正电的铁、钛离子。

科学家一直怀疑,宇宙中最丰富的元素之一铁应该存在某些系外行星上,但由于铁原子多被困在分子中,环境温度不够高很难检测到单颗原子;钛则于 2017 年 10 月时曾被发现存在于系外行星 Kepler-13Ab 大气中,但不是以原子形态而是二氧化钛,科学家戏称这行星半夜会下防晒霜雪。(二氧化钛是防晒霜的活性成分之一)

如今归功于 KELT-9b 相当热,云气无法在高空凝结,因此铁和其他金属能以原子的型态单独出现,解开 KELT-9b 大气化学成分将能帮助我们了解其形成历史。新研究已发表于《自然》期刊。

  • Hottest of ‘ultra-hot’ planets is so hot its air contains vaporised metal
  • Iron and Titanium Found on ‘Ultrahot Jupiter,’ an Exoplanet First
  • Astronomers Directly Detect Iron and Titanium on an Exoplanet for the First Time

(首图来源:NASA)

延伸阅读:

  • NASA 哈伯望远镜发现,这颗热木星半夜下“防晒霜”雪
2019-03-12 22:31:00

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