观测发现TOI-837b是一颗年轻的土星大小的系外行星具有巨大的核心
欧洲天文学家对一颗名为TOI-837b的遥远巨型系外行星进行了光度和光谱观测。结果,他们发现TOI-837b是一颗年轻的土星大小的行星,包含一个巨大的核心,这对当前的核心形成理论提出了挑战。研究结果发表在预印本服务器arXiv上的一篇论文中。
TOI-837b于2020年被发现,绕疏散星团IC2602中一颗年轻(约3500万岁)光谱类型F9/G0的矮星运行,距离约465光年。这颗行星每8.32天绕其宿主运行一次,其半径约为木星半径的0.77个。TOI-837恒星的大小与太阳相当,质量约为1.14个太阳质量,有效温度接近6,000K。
英国牛津大学的OscarBarragán领导的天文学家团队决定对TOI-837b进行后续光度和光谱观测,以进一步表征其特性和性质。为此,他们使用了美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)和各种地面设施。
研究人员在论文中写道:“我们对TOI-837进行了详尽的光度和光谱分析,TOI-837是一颗F9/G035Myr年轻恒星,拥有一颗凌日系外行星TOI-837b,轨道周期为8.32天。”
观测发现TOI-837b的半径为0.817木星半径,质量约为0.395木星质量,密度为0.89g/cm3。该行星与恒星相距0.088个天文单位,其平衡温度估计约为1,000K。
天文学家强调,TOI-837b的衍生特性,主要是其密度、年轻年龄和到恒星的距离,表明其核心质量约为70个地球质量(0.22个木星质量),因此约占行星总质量的60%大量的。
研究人员指出,在相对年轻的行星体中存在如此巨大的核心,对当前的行星形成和核心吸积模型提出了挑战,特别是由于恒星金属丰度相对较低(0.01dex的水平)。
作者写道:“我们对TOI-837系统及其有趣的伴星TOI-837b的调查揭示了一颗年轻的土星大小的系外行星,它以其意想不到的巨大核心违背了传统的预期。”
由于其独特的特性,TOI-837b应该成为先进大气特征研究的目标。例如,对行星大气散装金属含量的测量有可能揭示其重要核心的真实性质。此类研究可以通过詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)进行。
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