WASP-12b

WASP-12b

WASP-12b的行星體積大約是木星的1.5倍,圍繞恆星運轉一周只需要一天,距自己恆星的距離大約是地球距離太陽距離的1/40。在恆星的照射下,溫度高達2250攝氏度,這一數字約為太陽溫度的一半,和其他一些恆星相當。

簡介

WASP-12bWASP-12b
WASP-12b:2008年10月,科學家發現了迄今溫度最高的一顆行星,溫度高達2250攝氏度,相當於太陽表面溫度的二分之一,其質量是木星的1.5倍,已經和某些恆星的溫度相當。這一發現將挑戰目前行星距離自己圍繞的恆星最近距離的有關認識。

概述

WASP-12b的行星體積大約是木星的1.5倍,

WASP-12b近地小行星
圍繞恆星運轉一周只需要一天,距自己恆星的距離大約是地球距離太陽距離的1/40。在恆星的照射下,溫度高達2250攝氏度,這一數字約為太陽溫度的一半,和其他一些恆星相當。WASP-12b不僅僅是溫度最高的行星,也是軌道運行最快的行星。它環繞主恆星運行一周只需要用1天時間,它與主恆星之間的距離也僅是地球與太陽距離的四十分之一。太陽系外行星的光亮非常暗淡,因此不能直接通過捕捉它們發出的紅外線和熱量發現它們。但天文學家通過上述的過境觀察能夠了解行星的大小和運行軌道。通過這些數據,就可以算出有多少恆星光照到達了這顆行星,從而了解他們表面的溫度。最熱行星的記錄一直在被不斷刷新。這次被WASP-12b超過的那顆行星叫HD 149026b,它的表面比木炭還黑,溫度高達2040攝氏度。

發現過程

英國聖安德魯斯大學的萊斯利·赫伯(Leslie Hebb)說:“所有這些數據讓WASP-12b成為迄今發現的溫度最高和運行速度最快的行星。”Hebb和他的同事是在一次稱為超級廣角行星搜尋

WASP-12b小行星
( SuperWASP )的大範圍尋找中發現這個大傢伙的。這次搜尋動用了兩套望遠鏡,一個在西班牙加那利群島,另一套在南非。這次研究是通過觀測行星掃過表面黯淡恆星時的蹤跡,搜尋到在地球上能夠看到的過境行星。太陽系外行星太過暗淡,因而不能直接通過捕捉它們發出的紅外線和熱量發現它們。但天文學家通過上述的過境觀察能夠了解行星的大小和運行軌道。通過這些數據,就可以算出有多少恆星光照到達了這顆行星,從而了解他們表面的溫度。

最熱行星的記錄一直在被不斷刷新。這次被WASP-12b超過的那顆行星叫HD 149026b,它的表面比木炭還黑,溫度高達2040攝氏度。WASP-12b的體積也不容易解釋。它的最大直徑是木星的1.8倍,這個尺寸通常認為是難以達到的。麻省理工學院的Sara Seager說,這顆行星的直徑寬到令人難以置信,儘管天文學的一些理論經常被新的發現打破,但是這個巨大的半徑數值超過了理論能夠解釋的範圍,還是令人驚愕不已。

WASP-12b是一顆位於御夫座的黃矮星,其是在2008年廣域行星搜尋儀(WASP)自動尋找未知行星時,因凌日現象而被發現的。WASP-12行星的質量為木星質量的1.4倍,外大氣層厚度卻幾乎可達木星半徑的3倍。科學家認為,這顆距離地球600光年的行星,在被母星完全吞噬殆盡之前,大約還有1000萬年的壽命。WASP-12行星的表面溫度高達1500攝氏度,其距離自身類似太陽的母星僅有200萬英里,環繞母星一周只需要26個小時。在母星巨大的潮汐引力作用下,WASP-12b行星的外形已被拉伸至橄欖球狀。
這一發現證實了此前北京大學李抒璘所提出的理論,即行星表面會因恆星的引力而發生變形,而潮汐引力可使行星內部逐漸升溫,並使行星的外大氣層大幅膨脹,正如WASP-12b目前正在向其母星方向逸散相關物質。
在密近雙星系統中,兩個星體之間進行物質交換十分普遍,但像WASP-12b行星及其母星之間的物質交換現象,還屬天文學界的首次發現。研究負責人、英國開放大學的卡羅爾哈斯維爾表示:“我們已觀測到大團物質從WASP-12行星中逃逸出來,並被其母星捕獲的現象。在這些逃逸出的物質中,我們已鑑別出一些區別於此前在太陽系外行星內探測到的、未知的化學元素。”
“宇宙起源攝譜儀”對紫外線的測量非常敏感。當WASP-12b行星環繞至母星前方時,“宇宙起源攝譜儀”檢測到的鋁、錫、鎂等金屬元素的吸收譜線就變得十分明顯。這說明,在WASP-12b行星及其母星周圍的大氣中,同樣存在這些金屬元素。這也為行星大氣層可因溫度過高而大幅膨脹提供了有力證據。

速度最快

WASP-12b彗星行星

WASP-12b圍繞自己的恆星運行速度是目前已知行星中最快的,這項新紀錄估計短時間內很難被打破。天文學家們一直認為木星大小的系外星系通常會距離自己的恆星較遠,然後才慢慢遷移到距離較近的軌道。這是因為距離恆星太近,行星自己就無法聚集足夠的氣體和塵埃形成自己較大的體量。絕大部分已觀測到的系外行星軌道周期都在三天或者更長,這說明存在一種機制組織了這些行星遷移到距離恆星更近的軌道中。

Hebb說,當行星形成後向恆星靠近時,某個因素就會在其軌道周期達到三天左右的時候制止行星進一步靠近。但WASP-12b軌道周期這么短實在是太令人驚奇了。

體積

WASP-12b的體積也不容易解釋。它的最大直徑是木星的1.8倍,這個尺寸通常認為是難以達到的。麻省理工學院的Sara Seager說,這顆行星的直徑寬到令人難以置信,儘管天文學的一些理論經常被新的發現打破,但是這個巨大的半徑數值超過了理論能夠解釋的範圍,還是令人驚愕不已。Hebb的研究團隊目前沒有對這些問題給出解釋,但是從它的恆星得到的輻射圖像可能提供有幫助的信息。據估計,這顆行星的組成成分中金屬元素比重較大,這可能為解答上述問題提供線索。金屬元素較多使WASP-12b的密度大大超過同星系的其他行星。Hebb團隊的下一個目標是尋找WASP-12b發射出的紫外光。這將有助於說明它的大氣層是否被它的恆星剝奪或者受到恆星的吸引而蒸發。

熾熱行星

發現迄今最熾熱的行星可達到2250攝氏度,據英國《新科學家》雜誌報導,目前,科學家觀測發現迄今最熾熱的行星,其溫度可達到2250攝氏度,該溫度與許多恆星十分接近。這個最新發現的行星是“WASP-12b”,它的質量是木星的1.5倍,但令人驚奇的是,它環繞其主恆星一周卻只用1天的時間,它與主恆星之間的距離也僅為地球至太陽距離的四十分之一。這種“緊緊擁抱”恆星的軌道使WASP-12b的溫度上升至2250攝氏度,該溫度與多數恆星的溫度十分接近,是太陽溫度的二分之一。
英國聖安德魯斯大學的萊斯利•赫布(Leslie Hebb)稱,這是目前所發現最熾熱的行星,同時,它也是運行最快的行星。據悉,赫布和研究同事是在一項叫做“超級廣角行星搜尋”(SuperWASP)的大型星體勘測任務中發現這顆奇特的行星。他們使用兩組望遠鏡進行了觀測,它們分別位於西班牙加納利群島(Canary Islands)和南非。他們的搜尋任務是尋找“過渡”行星的蹤跡,這種過渡行星從地球上觀測時,當它位於其主恆星前方時會顯現得十分昏暗。與主恆星相對比,太陽系外行星會顯得十分昏暗,很難用紅外線或噴射熱量的方法進行直接測量,但是天文學家們通過觀測掌握到行星的體積大小和軌道距離,因此他們可以推算出有多少恆星的熱量和光線照射到行星表面,以及行星的溫度是多少。
競爭“最熾熱行星”這一頭銜非常激烈,WASP-12b僅比之前的最熾熱行星溫度高出210攝氏度,

WASP-12b科學家要建地球防撞網防範小行星碰撞
據悉,HD 149026b曾經作為最熾熱的行星,其表面溫度達到2040攝氏度。但是WASP-12b的高速軌道紀錄卻很難突破,天文學家認為這顆木星大小的太陽系外行星形成時遠離其主恆星,後期才遷徙至與主恆星非常近的位置。其原因是與主恆星保持如此近的距離,很難聚集大量的氣體和灰塵形成巨大的行星質量。赫布稱,之前許多太陽系外行星的觀測結果顯示,它們環繞恆星運行一周的時間最少是3天,或者更長時間。這表明即使行星十分接近恆星,該特殊的運行軌道方式能夠避免出現漂移現象。
赫布告訴《新科學家》雜誌稱,“當行星處於形成階段,並向內側進行漂移時,某種力量將使它們停止下來,尤其是在漂移的3天之內。我非常吃驚,這一時間為什麼會如此短?”目前,WASP-12b的體積大小讓科學家們頗為費解,它的體積是木星的1.8倍,比許多大型氣體行星都大。美國麻省理工學院(MIT)的薩拉•西格(Sara Seager)強調指出,這顆行星的行星非常大,在這種行星系統中很難存在如此大半徑的行星。目前,該研究小組並沒有對此做出準確的解釋,赫布稱,但是來自主恆星的放射性物質進一步促進了WASP-12b的體積膨脹,WASP-12b的組成成份中富含其主恆星中的金屬物質。他和研究同事計畫下一步觀測WASP-12b所釋放的紫外線光,類似這樣的觀測將揭示這顆行星的大氣層是否被主恆星所剝離或蒸發。

行星記錄

WASP-12b圍繞自己的恆星運行速度是目前已知行星中最快的,這項新紀錄估計短時間內很難被打破。天文學家們一直認為木星大小的系外星系通常會距離自己的恆星較遠,然後才慢慢遷移到距離較近的軌道。這是因為距離恆星太近,行星自己就無法聚集足夠的氣體和塵埃形成自己較大的體量。絕大部分已觀測到的系外行星軌道周期都在三天或者更長,這說明存在一種機制組織了這些行星遷移到距離恆星更近的軌道中。赫伯說:“當行星形成後向恆星靠近時,某個因素就會在其軌道周期達到三天左右的時候制止行星進一步靠近。

WASP-12b小行星帶

但WASP-12b軌道周期這么短實在是太令人驚奇了。”
在尋找系外行星的過程中,天文學家們近日發現一顆打破了兩項紀錄的新行星。 一顆叫做WASP-12b的行星在所發現的行星中是最熾熱的,約為2200℃;跟任何其他的已知行星相比,它圍繞其恆星的旋轉速度更快,跟其恆星的距離更近。 這顆灼熱的怪異星球圍繞著其主行星快速運行,約一天旋轉一周。相比之下,太陽系公轉最快的行星――水星,每88天環繞太陽一周。該行星必須在特別近的距離上環繞其恆星,才能運行得如此之快。事實上,這顆行星跟其恆星的距離只有地球到太陽距離的百分之二,換句話說,只有340萬公里。
“行星WASP-12b極其有趣,因為我們處於一個研究系外行星的階段,在這個階段中我們一直在發現新的行星範例,”北愛爾蘭女王大學的唐波拉科說,“該行星之所以令人興奮,是因為它是公轉周期最短的,而且也是最熾熱的行星,但是我認為繼它之後還會有周期更短的、更為熾熱的行星。”波拉科是研究“超級廣角搜尋行星”工程的科學家,WASP-12b也正是在該工程中發現的。 WASP-12b是氣態行星,大約是木星質量的1.5倍,大小是幾乎木星的兩倍。該行星在圍繞著一顆距地球870光年的恆星旋轉。 “超級廣角搜尋行星”工程的基地在英國,該工程利用西班牙加那利群島上的望遠鏡以及南非的望遠鏡來掃描天空,搜尋從其恆星前面穿過的遠距離行星。

被母星逐漸吞噬

WASP-12bWASP-12b

WASP-12b行星環繞母星運動的軌跡非常奇怪,而且距離母星非常近。WASP-12行星的表面溫度高達1500攝氏度,受母星潮汐拉力作用,其外形已經變為橄欖球狀。WASP-12行星的外層大氣厚度已經超過木星半徑的三倍。天文學家推測,鑒於WASP-12行星目前的現狀,其最終難逃被母星吞噬的命運。在被母星完全吞噬之前,WASP-12行星大約還有1000萬年的壽命。
在雙星系統中,兩個星體之間有物質交換是種非常正常的天文現象,但像WASP-12b行星和其母恆星之間存在物質交換的天文現象,還屬於天文學家的首次發現。負責該觀測項目的負責人,英國開放大學(TheOpenUniversity)教授卡羅萊·哈斯維爾(CaroleHaswell)聲稱:“我們已經觀測到大團物質逃離WASP-12行星,並最終被母恆星捕獲的現象。在這些逃離物質中,我們已經鑑別出一些特殊未知的化學元素。”
2008年,超級廣域行星搜尋儀(SuperWASP)在自動執行宇宙掃描並尋找未知行星時,WASP-12b恰巧因經過母星前方而變得亮度稍減,最終被科學家甄別出該行星的存在。WASP-12b行星和其母星之間的距離是如此之近,以至於其環繞母星一周僅需1.1天。
哈勃天文望遠鏡上裝載的“宇宙起源攝譜儀”對紫外線波段非常靈敏。當WASP-12b行星環繞至母星前方時,“宇宙起源攝譜儀”檢測到鋁、錫、鎂等金屬元素的吸收線(absorptionlines)變得非常顯著。這個現象說明,在WASP-12b行星和母星及其周圍的大氣中,同樣存在這些金屬元素。這個現象進而證明,WASP-12b行星周圍的大氣層因為溫度過高而極度膨脹。

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