來自美國宇航局凌日系外行星勘探衛(wèi)星苔絲號(hào)（TESS）的測(cè)量結(jié)果，使天文學(xué)家能夠極大地提高對(duì)KELT-9b奇異環(huán)境的了解，KELT-9b是已知最熱的行星之一。

馬里蘭州哥倫比亞市大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)和馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心天文學(xué)家約翰·阿勒斯說：KELT-9b的怪異因素很高，它是一顆巨大的行星，圍繞著一顆快速旋轉(zhuǎn)的恒星，軌道非常近，接近極地。

這些特征使我們理解這顆恒星及其對(duì)行星影響的能力變得復(fù)雜起來，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學(xué)》期刊上。KELT-9b位于約670光年外的天鵝座，于2017年首次被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@顆行星在每個(gè)軌道的一部分從其恒星前面經(jīng)過，這一事件被稱為凌日。凌日有規(guī)律地使恒星的光線變暗，雖然量很小，但卻是可以檢測(cè)到。KELT-9b的凌日是由KELT首次觀測(cè)到，該項(xiàng)目兩臺(tái)機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)據(jù)。

作為任務(wù)長達(dá)一年的北方天空觀測(cè)活動(dòng)的一部分，苔絲號(hào)觀測(cè)了27次KELT-9b凌日，每兩分鐘進(jìn)行一次測(cè)量。這些觀測(cè)使研究小組能夠?qū)υ撓到y(tǒng)中不同尋常的恒星及其對(duì)行星的影響進(jìn)行建模。kelt-9b是一個(gè)比木星大1.8倍、質(zhì)量2.9倍的氣體巨行星。潮汐力量鎖定了它的自轉(zhuǎn)，因此同一側(cè)總是面對(duì)恒星。這顆行星在短短36小時(shí)內(nèi)圍繞其恒星旋轉(zhuǎn)一周，其軌道幾乎直接位于恒星的兩極上方。

溫度比某些恒星還要高

KELT-9b從其恒星獲得的能量，是地球從太陽獲得能量的44000倍。這使得這顆行星的白天溫度高達(dá)7800華氏度(4300攝氏度)，比一些恒星的表面還要熱，但為什沒有燃起來呢？，這種強(qiáng)烈的加熱也會(huì)導(dǎo)致行星大氣層流向太空。同樣它的主恒星也是個(gè)怪胎，大小大約是太陽的兩倍，平均溫度大約高出56%，自轉(zhuǎn)速度比太陽快38倍，僅用16小時(shí)就完成了完整的自轉(zhuǎn)。

但快速自轉(zhuǎn)扭曲了恒星的形狀，使其兩極變平，并加寬了它的中段。這會(huì)導(dǎo)致恒星的兩極升溫和變得更亮，而其赤道區(qū)域則變冷和變暗，這一現(xiàn)象被稱為重力變暗，結(jié)果是恒星表面的溫差接近1500華氏度(800攝氏度)。在每個(gè)軌道上，KELT-9b都經(jīng)歷了兩次全范圍的恒星溫度，產(chǎn)生了一個(gè)特殊的季節(jié)性序列。當(dāng)行星在每個(gè)熱極上空擺動(dòng)時(shí)，它經(jīng)歷了“夏天”。

當(dāng)它經(jīng)過恒星較低溫度的中部時(shí)，它經(jīng)歷了“冬天”，因此，KELT-9b每年經(jīng)歷兩個(gè)夏天和兩個(gè)冬天，每個(gè)季節(jié)大約9個(gè)小時(shí)。恒星溫度梯度是如何影響這顆行星的，這很耐人尋味，從恒星接收到的能量水平各不相同，很可能會(huì)產(chǎn)生一種極具活力的大氣層。kelt-9b圍繞其扁平的恒星極地軌道會(huì)產(chǎn)生明顯的不平衡凌日，這顆行星在恒星明亮的兩極附近開始凌日，然后在恒星較暗的赤道上空旅行時(shí)，阻擋的光線越來越少。

這種不對(duì)稱性提供了恒星表面溫度和亮度變化的線索，能夠使得研究小組建模恒星的不圓形狀，它在太空中的方向，它的表面溫度范圍，以及其他影響行星的因素。愛達(dá)荷大學(xué)物理學(xué)教授、該研究的合著者杰森·巴恩斯說：在通過重力變暗研究的行星系統(tǒng)中，對(duì)KELT-9b的影響到目前為止是最壯觀的，這項(xiàng)有助于將重力變暗與其他測(cè)量行星排列的技術(shù)統(tǒng)一起來，最終或?qū)⒛苁崂沓鲫P(guān)于大質(zhì)量恒星周圍行星形成和演化史的秘密。

博科園｜研究/來自：美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心

參考期刊《天文學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab8fa3

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