天文学家发现WASP-193b一颗密度与棉花糖相似的巨行星

由列日大学EXOTIC实验室研究人员领导的一个国际团队与麻省理工学院和安达卢西亚天体物理学研究所合作，刚刚发现了WASP-193b，这是一颗绕着遥远的类太阳恒星运行的密度极低的巨行星。

这颗新行星距离地球1,200光年，比木星大50%，但质量却小七倍，密度极低，可与棉花糖媲美。

“WASP-193b是迄今为止发现的密度第二小的行星，仅次于开普勒51d，后者要小得多，”ULiège奇异实验室的博士后研究员、《自然天文学》上发表的文章的第一作者KhalidBarkaoui解释道。

“它的极低密度使其成为迄今为止发现的五千多颗系外行星中真正的异常。这种极低的密度无法通过受辐射气态巨星的标准模型来重现，即使是在不切实际的无核心结构假设下也是如此。”

这颗新行星最初是由广角行星搜索组织(WASP)发现的，这是一个学术机构的国际合作组织，共同运营着两个机器人天文台，一个位于北半球，另一个位于南半球。每个天文台都使用一系列广角相机来测量整个天空中数千颗恒星的亮度。

在2006年至2008年以及2011年至2012年期间采集的数据中，WASP-South天文台检测到来自WASP-193恒星的周期性凌日或光线减弱。天文学家确定，这颗恒星亮度的周期性下降与每6.25天就有一颗行星从恒星前面经过是一致的。科学家们测量了行星每次凌日所阻挡的光量，从而估算出了行星的大小。

该团队当时使用位于智利阿塔卡马沙漠的TRAPPIST-South和SPECULOOS-South天文台(由FNRS研究主任兼列日天体物理学家MichaelGillon指导)测量不同波长的行星信号，并验证行星的性质。遮蔽物体。

最后，他们还使用同样位于智利(ESO)的HARPS和CORALIE光谱仪收集的光谱观测来测量行星的质量。

令他们大吃一惊的是，累积的测量结果显示这颗行星的密度极低。他们计算出，它的质量和大小分别约为木星的0.14和1.5。所得密度约为每立方厘米0.059克。

相比之下，木星的密度约为每立方厘米1.33克;地球的重量更重，为每立方厘米5.51克。密度与新的蓬松星球最接近的材料之一是棉花糖，其密度约为每立方厘米0.05克。

麻省理工学院(MIT)教授兼合著者朱利安·德威特(JuliendeWit)表示：“这颗行星太轻了，很难想象有类似的固态材料。”“它之所以接近棉花糖，是因为两者几乎都是空气。这个星球基本上是超级蓬松的。”

研究人员怀疑，这颗新行星主要由氢和氦组成，就像银河系中的大多数其他气态巨行星一样。对于WASP-193b来说，这些气体可能形成一个巨大膨胀的大气层，其延伸范围比木星大气层还要远数万公里。行星究竟如何膨胀得如此之多，是一个现有的行星形成理论还无法回答的问题。这当然需要在地球内部深处储存大量能量，但其机制的细节尚不清楚。

“我们不知道将这颗行星放在我们现在拥有的所有形成理论中的哪个位置，因为它是所有这些理论中的一个异常值。我们无法解释这颗行星是如何形成的。更仔细地观察它的大气层将使我们能够限制安达卢西亚天文学研究所(IAA-CSIC，西班牙格拉纳达)的天文学家FranciscoPozuelos补充道。

“WASP-193b是一个宇宙之谜。解决它需要更多的观测和理论工作，特别是用JWST太空望远镜测量其大气特性，并让它们面对可能导致如此极端膨胀的不同理论机制，”总结道巴尔卡维。