奇怪的矮胖系外行星让天文学家感到困惑

天文学家最近发现了一颗巨大的系外行星,它围绕着一颗类似于我们太阳的恒星运行。这颗矮胖的行星只有 1500 万年的历史,按照银河系的标准,它是一颗古老的婴儿,但由于其巨大的密度,它让研究人员感到困惑。

这颗名为 HD 114082 b 的行星与木星大小相似,但质量似乎是木星的八倍。天文学家发现类似或大于木星的气态巨行星很常见,但发现如此致密和如此重的行星却非常不寻常。 “与目前公认的模型相比,HD 114082 b 对于一个只有 1500 万年的年轻气态巨行星来说,密度大约高出两到三倍,”主要作者 Olga Zakhozhay 在一份声明中说。

艺术家对围绕类太阳恒星运行的气态巨系外行星的构想。年轻的系外行星 HD 114082 b 在 110 天内以 0.5 个天文单位的距离围绕其类太阳恒星旋转。
艺术家对围绕类太阳恒星运行的气态巨系外行星的构想。年轻的系外行星 HD 114082 b 在 110 天内以 0.5 个天文单位的距离围绕其类太阳恒星旋转。 NASA/JPL-加州理工学院

如果这颗行星的质量测量是正确的,那么它的密度将是地球的两倍——而地球已经是一颗致密的行星,是一颗具有金属核心的岩石行星。可能是因为这颗行星还很年轻,所以我们还不知道气态巨行星的形成方式。

“我们认为巨型行星可以以两种可能的方式形成,”马克斯普朗克天文学研究所的合著者拉尔夫·劳恩哈特 (Ralf Launhardt) 说。 “两者都发生在分布在一颗年轻中央恒星周围的气体和尘埃原行星盘内。”

行星如何形成的第一种方法称为核心吸积,其中一个小核心吸引其他粒子,这些粒子碰撞并粘附在它上面,直到它成为行星的起点。第二种理论称为盘不稳定性,其中有一个物质盘冷却然后分裂成行星大小的块。

大多数天文学家倾向于核心吸积理论,但这颗行星不符合该模型。如果它是由核心吸积形成的,你会期望它开始时比圆盘不稳定性模型中的温度更高,并且热气体应该膨胀到更大的体积。这个星球的小体积更适合不太流行的磁盘不稳定模型。

然而,关于行星如何形成以及它们在形成后冷却的速度有多快,还有许多悬而未决的问题。 “现在放弃热启动的想法还为时过早,”Launhardt 说。 “我们只能说,我们仍然不太了解巨行星的形成。”

研究将作为给编辑的一封信发表在《天文学与天体物理学》杂志上。


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