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科學家發(fā)現(xiàn)最熱行星,表面溫度比很多恒星還熱,大氣層都沸騰了

 科普大世界 2020-07-13

我們都知道恒星是可以發(fā)光發(fā)熱的天體,行星卻不是這樣,所以行星的溫度通常都很低,比如我們的地球,其平均溫度只有16~18℃,這還是因為陽光照射的原因,不然地球會像冥王星那樣,冷到零下200多攝氏度。

冥王星之所以氣溫極低,是因為它距離太陽非常遙遠的原因,水星在太陽系中距離太陽最近,它向著太陽的一面,溫度可以高達300~500℃,是因為太陽的能量以光的形式輻射到了水星向陽的一面,所以那里的溫度才會高達數(shù)百攝氏度。

但是水星卻并非太陽系中溫度最高的行星,因為金星的平均溫度比水星還高,由于金星的表面有著嚴重的溫濕效應,大氣層中豐富的二氧化碳可以將太陽光大幅度吸收,而且其熱量又很難散發(fā)出去,所以金星的表面溫度極高,平均溫度約為460攝氏度。

不過金星還并非已知表面溫度最高的行星,它只是太陽系中表面溫度最高的行星而已,天文學家們在2016年發(fā)現(xiàn)了天鵝座位置的一顆距離地球670光年的系外行星,編號為KELT-9b,這顆星球向著主恒星一面的溫度,高達近4400℃左右,比很多紅矮星和橙矮星的表面溫度還高,地球上也沒有任何元素可以承受如此的高溫不變狀態(tài)。

KELT-9b被認為是已知溫度最高的行星,它是一個氣態(tài)巨行星,體積比木星大1.8倍,質量是木星的2.9倍。主恒星的潮汐力鎖定了它的自轉,使得它總以一面向著主恒星。

美國宇航局的天文學家們曾在2019年時對KELT-9b進行了細致的觀測,發(fā)現(xiàn)了它27次凌星事件,說明它的軌道距離主恒星很近,圍繞其公轉一周只有36小時,也就是說這顆恒星上的一年時間,只有我們地球上的一天半。

正是由于距離過近,KELT-9b向著主恒星的一面非常炎熱,科學家計算發(fā)現(xiàn)它從其主恒星獲得的輻射能量是地球從太陽獲得的能量的4.4萬倍。這使得這顆行星向著主恒星一側的溫度大約為4600 K(開爾文溫度,約4327℃),這個溫度非常讓人驚訝,因為不單是遠超絕大多數(shù)行星的表面溫度,而且比一些恒星的表面溫度還高,由于一些紅矮星(最小級別的恒星)的溫度通常都在3000K以下,橙矮星的溫度也大都在4500K以下,太陽的表面溫度接近6000K,因為太陽是質量更大的黃矮星。

極高的溫度也使得這顆行星上的大氣洶涌澎湃,也可以說其大氣層都沸騰了,還有部分氣體逸散進太空,但是它也能在軌道上獲取主恒星噴出來的氣體,所以它的質量并不會顯著減少。

KELT-9b的表面溫度超高,主要也是因為主恒星的表面溫度極高,這顆恒星的質量大致為太陽的兩倍,表面溫度在9000K左右,更奇特的是這顆主恒星由于自轉速度太快,導致星體被甩成了圍棋子一樣的橢圓形,由于這顆恒星的兩極更靠近其中心部分,這使得這顆恒星的兩極溫度更高,而赤道地區(qū)溫度較低,并且極地比赤道地區(qū)的亮度高了38%左右。

KELT-9b圍繞主恒星運行時,每當經過其兩極地區(qū)的時候,表面溫度會升高,而經過其赤道地區(qū)的時候,表面溫度又會降低,其浮動幅度大致在800K左右。

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