科學家發現“宇宙巨人”,全身填滿氦氣,胖得不像樣卻還在膨脹

在2018年的時候,科學家們在距離地球200光年之外的處女座方向,發現了一顆奇怪的系外行星,這顆系外行星被稱作WASP-107b,過去的2年多時間裏,科學家們一直對它進行研究,如今終於有了一些眉目,研究者表示:他們發現了一個正在形成中的“宇宙氣體巨人”!

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一個正在形成中的“宇宙巨人”

最初科學家們注意到WASP-107b,是因為它雖然體積和木星差不多,但是從質量上來看,卻僅有木星的12%,此外,WASP-107b的密度非常低,這意味着,它在形成的過程中,它一直都沒有足夠的能量供給。

這個發現也意味着,當一個恆星出現後,它周圍孕育的行星類型裏,氣態行星或許是最容易形成的一部分,即使能量不達標,仍然可以變成一個宇宙中的“虛胖子”,或者更加形象一點來説,就好像是一個看着非常大,但事實上非常輕的棉花糖。

來自美國、加拿大、德國、日本等國家的天文學家一起對WASP-107b進行了研究,他們表示,在過去,一直都認為木星之類的氣態巨行星,一定要擁有一個足夠大的質量核心,不過通過WASP-107b,卻表明即使核心很小,外部的氣體仍然可以大規模增生,一直到膨脹到難以想象的模樣。

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那麼, 究竟是什麼導致了WASP-107b的出現呢?研究者表示,通過建模分析,他們普遍認為WASP-107b是在遠離恆星的地方誕生的,這就導致它所處的一直都是低温的環境,在極端的低温情況下,就會導致氣體飛快的吸積在一起,所以,即使它的內核不夠大,也不應該它最終變成一個“巨無霸”。

而當WASP-107b所在的恆星系統穩定下來後,它也移動到了現在的位置上,如今它和主星之間的距離,僅有地球和太陽的十六分之一左右,因此,一開始科學家們在發現它的時候,才會覺得非常不可思議。

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WASP-107b大氣層中存在豐富氦氣

氦氣是宇宙中最古老的元素之一,也是宇宙中第二豐富的元素,研究者表示,早期的第一代恆星,就是由氫氣、氦氣以及宇宙中的微量物質等組成孕育而生的。

不過,多年來在對於系外行星的研究過程中,科學家們卻一直都沒有在任何一顆系外行星上發現過氦氣的存在,一直到WASP-107b的出現,而它上面含有的氦氣含量驚人,這個發現也印證了科學家們此前對系外行星大氣層的猜想。

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當然,WASP-107b也存在着目前無法解釋的問題,那就是為何它只含有少量的甲烷,因為通過目前對於氣態行星的瞭解來看,WASP-107b的甲烷含量要遠比現在高很多的,這意味着,它的周圍或者是它的內部,正在因為某一種變故,而導致它上面的甲烷大量消失。

同時,研究者也對WASP-107b所在的恆星系統中,其它的系外行星感興趣,因為在2019年的一項研究中,科學家們另一顆稍遠的系外行星WASP-107c上,似乎有水存在。

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宜居行星候選者WASP-107c

研究者表示,WASP-107c是在研究WASP-107b的過程中,他們所擁有的一個意外收穫,從目前對於WASP-107c的觀測數據來看,它的質量大約是木星的三分之一左右,公轉週期大約是3年左右,相較於WASP-107c僅有5.7天左右的公轉週期,顯然WASP-107c很可能是處於該恆星系統的宜居帶之中。

同時,WASP-107c的運行軌道也非常有趣,它的偏心率非常高,這意味着,它的運行軌跡是橢圓形而不是圓形的,如果不是在距離恆星更遠的地方,還有其它未知系外行星的存在,那麼,可以解釋這個現象的原因,大約是WASP-107c曾經擁有過一段非常混亂的過去。

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比方説WASP-107c曾經遭遇過撞擊,或者是在行星之間的“較量”過程中,WASP-107c從原本距離恆星很近的地方,被“拋棄”到了遠方。

當然,以上也都只是猜測,畢竟目前對於WASP-107b、WASP-107c,以及它們所在恆星系統的瞭解,都只是依靠哈勃太空望遠鏡所採集到的數據,難免會有不準確之處,等到今年10月份左右,NASA的新一代太空望遠鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發射升空,也將對該恆星系統進行更加深入的觀測。

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研究者表示,等到詹姆斯·韋伯太空望遠鏡傳回新的數據,那麼,就可以更好地去理解WASP-107b、WASP-107c之類的系外行星,它們與眾不同的原因在哪裏了,甚至如果數據足夠精準,還可以判斷出WASP-107c上是否支持生命存在,這實在是太令人期待了,一起拭目以待吧!

資料來源

美國phys.org文章《A 'super-puff' planet like no other》

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