這張概念圖呈現(xiàn)了“熱木星”可能是什么樣的。
當(dāng)天文學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)系外行星時(shí)，它們和我們太陽(yáng)系內(nèi)的一切天體都大不相同。這種天體被稱為“熱木星”，因?yàn)樗鼈兌际驱嬋淮笪铩踔帘任覀兊哪拘沁€要龐大——然而它們繞各自恒星公轉(zhuǎn)的軌道半徑卻比水星還要小。來(lái)自加州理工大學(xué)的希瑟·克努森博士是這樣介紹這種迷人的天體的：
“我的叫希瑟·克努森，是加州理工大學(xué)行星科學(xué)系的一名教授。我研究的是系外行星的性質(zhì)，它們是繞著太陽(yáng)以外的恒星公轉(zhuǎn)的星球，也基本可以說(shuō)是太陽(yáng)系外與我們最為相似的鄰居。我們現(xiàn)在所談?wù)摰牟皇沁h(yuǎn)在河外星系的行星——我們絕大多數(shù)時(shí)候研究的都是與我們同在宇宙一隅的東西。它們的軌道中心是距離太陽(yáng)最近的那些恒星之一?！?/p>
“在我們發(fā)現(xiàn)的所有行星中，如果要讓我選出一種最令我著迷的典型例子，那我應(yīng)該會(huì)投票給這一類巨行星：它們與我們的木星非常相似，但公轉(zhuǎn)軌道的半徑卻比水星到太陽(yáng)的距離還短，也就是說(shuō)，這些行星只需兩三天就能繞它們的太陽(yáng)一圈，而且顯然承受著酷熱的炙烤。我們都知道它們不可能是在那樣的軌道上成形的——它們一定是先誕生在遠(yuǎn)離恒星的位置，然后才遷移到那么近的地方。我們依然在努力理解到底是什么力量驅(qū)使著它們靠近恒星，畢竟太陽(yáng)系的木星雖然向內(nèi)遷移了少許，但大體上還是保持在原位的?！?/p>
.'
“實(shí)際上，對(duì)我們的太陽(yáng)系而言，研究這些所謂‘熱木星’的意義相當(dāng)重大。如果你想要宇宙中存在多少潛在的宜居類地行星，那么你就必須考慮到這種強(qiáng)行擠入恒星系內(nèi)圈的巨行星對(duì)其他行星的影響?！疅崮拘恰耆锌赡軐⑽覀兊囊司有乔蛲葡蚓嗵?yáng)更近或者更遠(yuǎn)的軌道。因此，研究這些行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律能夠幫助你判斷你在什么區(qū)域更可能發(fā)現(xiàn)一些有趣的星球?！?/p>
熱木星。圖片來(lái)源：ESA
“就我們太陽(yáng)系生物的判斷標(biāo)準(zhǔn)而言，熱木星上的環(huán)境充滿了異域風(fēng)情。典型熱木星的溫度可達(dá)數(shù)千開(kāi)爾文，在這樣的溫度下，它們那里的云朵可能是由融化的巖石構(gòu)成的。它們的大氣成分也與我們迥然不同——事實(shí)上，構(gòu)成熱木星的成分與冷卻的恒星更為相似，因此，在描述這些行星時(shí)，我們的判斷標(biāo)準(zhǔn)也要做出相應(yīng)的調(diào)整——在描述它們的大氣時(shí)，我們用的其實(shí)是恒星模型。同時(shí)，我們認(rèn)為這些熱木星很可能是被潮汐鎖定的，也就是說(shuō)它們總是用同一側(cè)接收全部來(lái)自恒星的光照，而另一側(cè)則籠罩在永夜中，這是一種非常有趣的現(xiàn)象。我們的研究?jī)?nèi)容之一就是想辦法解析這些星球上的天氣模式，也許你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些風(fēng)能夠很好地將熱量帶到永夜一側(cè)，在混合中消除溫差，但也有可能這些星球的向陽(yáng)面與背陰面就是擁有迥異的溫度?！?/p>
“對(duì)于熱木星是如何抵達(dá)現(xiàn)在的軌道的，我們已經(jīng)提出了幾個(gè)可行的理論。一種理論是這樣解釋的：在熱木星形成之后，它們還停留在誕生時(shí)的氣體圓盤上，也許圓盤與熱木星之間產(chǎn)生了某種能推動(dòng)星球的扭轉(zhuǎn)作用力。這就是熱木星的早期遷移理論。對(duì)于氣體圓盤消散后的熱木星晚期遷移，另一種理論認(rèn)為這些熱木星受到了系統(tǒng)內(nèi)第三個(gè)星體的引力影響，比如說(shuō)星系內(nèi)的另一個(gè)離得稍遠(yuǎn)的巨行星，或者這顆熱木星干脆屬于一個(gè)雙星系統(tǒng)。這種三體作用能夠讓最內(nèi)側(cè)的行星獲得極大的軌道偏心率，而在它靠近恒星之后，潮汐力又開(kāi)始令它的軌道偏心率減小。如此這般，你就能最終獲得一顆公轉(zhuǎn)周期極短的氣態(tài)巨行星。”
“再往下就是一個(gè)復(fù)雜得多的故事了，但在這些數(shù)據(jù)中也許蘊(yùn)藏著一些至少對(duì)部分熱木星成立的線索?！?/p>
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翻譯：天文志愿文章組-血雨長(zhǎng)鞭
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1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來(lái)自：https://phys.org/news/2014-02-hot-jupiters.html#nRlv
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