來自卡內(nèi)基科學研究院天文臺和加州理工學院的兩位天文學家，報告了一些有“超級泡芙”外行星可能是環(huán)狀系外行星的證據(jù)。Anthony Piro和Shreyas Vissapragada寫了一篇研究論文，描述了他們的理論和支持該理論的證據(jù)，并發(fā)表在《arXiv》上。正如Piro和Vissapragada指出的那樣：太空科學家近年來發(fā)現(xiàn)了一系列具有廣泛屬性的系外行星。其中一個這樣的群體被稱為“超級泡芙”，因為它們的質(zhì)量半徑非常大，因此密度非常低。
這樣的系外行星似乎有異常延伸的大氣層而沒有任何解釋，科學家們發(fā)現(xiàn)它們的奇怪之處在于，它們似乎不容易受到光蒸發(fā)的影響。Piro和Vissapragada認為，這是因為它們根本沒有延伸的大氣層；相反，它們有像土星這樣的光環(huán)。在考慮如果遙遠系外行星上的太空科學家不知道土星環(huán)的情況下，土星會是什么樣子時得出的理論。研究發(fā)現(xiàn)，這些外星人很可能會認為土星的密度只有其真實密度的一半，這讓研究人員想知道，是否一些發(fā)現(xiàn)的系外行星。
如“超級泡芙”，可能由于軌道環(huán)而計算錯了密度。研究人員首先考慮了一顆有光環(huán)系外行星的可能屬性，注意到靠近恒星的系外行星會有巖石環(huán)，因為冰會融化。此外，由于遙遠的巖石可能聚集在一起形成衛(wèi)星，一些系外行星將不能形成足夠?qū)挼沫h(huán)來改變密度估計。接下來使用假設(shè)來創(chuàng)建模擬，顯示環(huán)狀行星在穿過恒星時對我們來說可能是什么樣子。模擬顯示，一些超級噴發(fā)可能是環(huán)狀系外行星，研究人員認為，將于2012年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)新數(shù)據(jù)可能能證實了他們的理論。
有趣、不斷增長的系外行星是“超級泡芙”，它們的質(zhì)量半徑非常大，因此密度也相應(yīng)較低(?0.3gcm?3)。具有這樣延伸大氣層的行星，對于當前演化模型來說是具有挑戰(zhàn)性的，因為它們應(yīng)該容易受到光蒸發(fā)的影響。新考慮一種不同的解釋，即它們具有很大的推斷半徑，因為它們是環(huán)形的。這就很自然地解釋了為什么這些“超級泡芙”到目前為止只顯示出無特征的渡越光譜。發(fā)現(xiàn)這個假說不能解釋所有這些系外行星，但可以用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)解釋某些“超級泡芙”。“超級泡芙”系外行星離它們的母星很近，這就要求光環(huán)的成分是巖石而不是冰塊。
這限制了環(huán)的半徑，并使解釋開普勒51b、51c、51d和79d的大尺寸變得具有挑戰(zhàn)性，除非環(huán)是由多孔材料組成。此外，開普勒18d，223d和223e的短潮汐鎖定時間標度意味著這些行星可能旋轉(zhuǎn)得太慢，導(dǎo)致小的扁率和被母星扭曲的光環(huán)。開普勒87C和177C最有可能被光環(huán)解釋，但是需要~10ppm的光度來檢驗這個假設(shè)。雖然研究提出的論點不那么有利，但開普勒18d，223d和223e周圍的環(huán)的存在將更容易測試(~50-150ppm測光)。
博科園｜Copyright Science X Network/Bob Yirka,Phys
參考期刊《arXiv》
Cite: arXiv:1911.09673
博科園｜科學、科技、科研、科普
