苔丝发现了一颗岩石行星当它被邻居挤压时它会发出熔岩的光芒
加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬·凯恩必须仔细检查他的计算。他不确定他所研究的星球是否像看上去那么极端。
凯恩从未想到,在这个遥远的恒星系统中,有一颗行星覆盖着如此多的活火山,从远处看去,它会呈现出炽热的红色。
凯恩说:“这是那些发现的时刻之一,你会想,‘哇,这真的可以存在,真是太神奇了。’”一篇详细介绍这一发现的论文已发表在《天文学杂志》上。
NASA 的凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 于 2018 年发射,负责搜寻系外行星(太阳系外的行星),这些行星围绕天空中最亮的恒星运行,包括那些可以支持生命的恒星。
凯恩当时正在研究一个名为 HD 104067 的恒星系统,距太阳约 66光年,已知该恒星系统中存在一颗巨大的行星。苔丝刚刚在该系统中发现了一颗新岩石行星的信号。在收集有关该行星的数据时,凯恩意外地发现了另一颗行星,使该系统中已知行星的总数达到了三颗。
TESS 新发现的行星是一颗像地球一样的岩石行星,但比地球大 30%。然而,与地球不同的是,它与木卫一有更多的共同点,木卫一是木星最里面的岩石卫星,也是太阳系中火山最活跃的天体。
“这是一颗类地行星,我将其描述为类固醇木卫一,”凯恩说。 “它被迫陷入火山不断爆发的境地。在光学波长下,你将能够看到一颗发光的、炽热的行星,表面有熔岩。”
凯恩计算出,新行星 TOI-6713.01 的表面温度将为 2,600 开氏度,比某些恒星还要热。
木卫一和这颗行星上的火山活动都应归咎于引力。艾奥距离木星非常近。凯恩解释说,木星的其他卫星迫使木卫一进入围绕木星的椭圆形或“偏心”轨道,木星本身具有非常强大的引力。
凯恩说:“如果没有其他卫星,木卫一将处于围绕行星的圆形轨道上,并且表面上会很安静。相反,木星的引力对木卫一的挤压如此之大,以至于它不断地喷发火山。”
同样,HD 104067系统中有两颗行星比这颗新行星离恒星更远。这些外行星还迫使内岩石行星进入围绕恒星的偏心轨道,在其轨道和自转时挤压它。
凯恩将这种情况比作壁球,小橡胶比赛球随着球拍的不断击打而弹跳得更多并且变得更热。这种效应称为潮汐能,该术语用于指一个物体对另一个物体的引力效应。在地球上,潮汐主要是月球引力拖曳海洋的结果。
展望未来,凯恩和他的同事希望测量这颗燃烧行星的质量并了解它的密度。这将告诉他们有多少物质可以从火山中喷出。
凯恩说,潮汐对行星的影响历来并不是系外行星研究的重点。也许这一发现会改变这种情况。
凯恩说:“这告诉我们很多关于可以向类地行星注入多少能量的极端情况,以及由此产生的后果。” “虽然我们知道恒星为行星提供热量,但这里的绝大多数能量都是潮汐能,这一点不容忽视。”
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