哈勃观测到一颗极端系外行星被其恒星剥离

迄今为止发现的许多奇怪的系外行星中,最极端的一个必须是名为 AU Mic b 的世界。这颗海王星大小的行星的轨道距离其恒星足够近,一年只持续一周多一点,并且它受到来自主恒星的剧烈耀斑的轰击,这些耀斑用辐射烹调了行星。

最近,哈勃观测了这个系统,以更多地了解这颗系外行星与其恒星(技术上称为 AU Microscopii)之间的关系。这颗行星的氢大气层被恒星的辐射吹走,但有一些令人困惑的发现,似乎表明有时没有大气层消失,但有时却损失了大量大气层。

这幅艺术家的插图展示了一颗行星(黑色剪影)从红矮星 AU Microscopii 前面经过。
这幅艺术家的插图展示了一颗行星(黑色剪影)从红矮星 AU Microscopii 前面经过。这颗行星距离喷发恒星如此之近,猛烈的恒星风和强烈的紫外线辐射正在加热行星的氢大气层,导致其逃逸到太空中。这颗行星的直径是地球的四倍,它的大气层正在慢慢蒸发,大气层沿着它的轨道路径线性延伸。这个过程最终可能会留下一个岩石核心。该插图基于哈勃太空望远镜的测量。美国宇航局、欧洲航天局、约瑟夫·奥尔姆斯特德 (STScI)

达特茅斯学院的首席研究员基斯利·罗克利夫在一份声明中表示:“当一颗行星经过其恒星前方时,我们从未见过在如此短的时间内,大气逃逸从完全无法检测到变得非常容易检测到。” “我们确实期待一些非常可预测、可重复的事情。但结果却很奇怪。当我第一次看到这个时,我想‘这不可能。’”

这种奇怪的变化可能是由于恒星发出的耀斑的变化造成的。这颗恒星对于拥有行星来说非常年轻,年龄还不到一亿年,它的耀斑是由磁场和恒星大气的相互作用引起的。这会产生极端的星风效应,吹走附近行星的大气层。

研究人员认为,行星大气层损失的奇怪变化可能是由于在哈勃进行测量之前不久发生的特别强烈的太阳耀斑,这可能会电离行星上的氢,使其对哈勃的仪器来说是看不见的。或者,恒星风确实会导致大气损失发生很大变化。

研究人员有兴趣了解系外行星在像这样的极端辐射环境中的表现。

“我们想找出什么样的行星可以在这些环境中生存。当恒星安定下来时,它们最终会是什么样子?最终是否有适合居住的机会,或者它们最终会成为被烧焦的行星吗?”罗克利夫说。 “它们最终会失去大部分大气层,而幸存的核心会变成超级地球吗?我们真的不知道这些最终的成分是什么样的,因为我们的太阳系中没有类似的东西。”

该研究发表在《天文学杂志》上。


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