來(lái)自卡內(nèi)基科學(xué)研究院天文臺(tái)和加州理工學(xué)院的兩位天文學(xué)家，報(bào)告了一些有“超級(jí)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(xiě)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(xué)家近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了一系列具有廣泛屬性的系外行星。其中一個(gè)這樣的群體被稱(chēng)為“超級(jí)泡芙”，因?yàn)樗鼈兊馁|(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(méi)有任何解釋?zhuān)茖W(xué)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(rèn)為，這是因?yàn)樗鼈兏緵](méi)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(yuǎn)系外行星上的太空科學(xué)家不知道土星環(huán)的情況下，土星會(huì)是什么樣子時(shí)得出的理論。研究發(fā)現(xiàn)，這些外星人很可能會(huì)認(rèn)為土星的密度只有其真實(shí)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(jí)泡芙”，可能由于軌道環(huán)而計(jì)算錯(cuò)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(huì)有巖石環(huán)，因?yàn)楸鶗?huì)融化。此外，由于遙遠(yuǎn)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(lái)改變密度估計(jì)。接下來(lái)使用假設(shè)來(lái)創(chuàng)建模擬，顯示環(huán)狀行星在穿過(guò)恒星時(shí)對(duì)我們來(lái)說(shuō)可能是什么樣子。模擬顯示，一些超級(jí)噴發(fā)可能是環(huán)狀系外行星，研究人員認(rèn)為，將于2012年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope)新數(shù)據(jù)可能能證實(shí)了他們的理論。

有趣、不斷增長(zhǎng)的系外行星是“超級(jí)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(duì)于當(dāng)前演化模型來(lái)說(shuō)是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)樗鼈儜?yīng)該容易受到光蒸發(fā)的影響。新考慮一種不同的解釋?zhuān)此鼈兙哂泻艽蟮耐茢喟霃剑驗(yàn)樗鼈兪黔h(huán)形的。這就很自然地解釋了為什么這些“超級(jí)泡芙”到目前為止只顯示出無(wú)特征的渡越光譜。發(fā)現(xiàn)這個(gè)假說(shuō)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(jí)泡芙”?！俺?jí)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(kāi)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(kāi)普勒18d，223d和223e的短潮汐鎖定時(shí)間標(biāo)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(kāi)普勒87C和177C最有可能被光環(huán)解釋?zhuān)切枰獈10ppm的光度來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。雖然研究提出的論點(diǎn)不那么有利，但開(kāi)普勒18d，223d和223e周?chē)沫h(huán)的存在將更容易測(cè)試(~50-150ppm測(cè)光)。

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參考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:1911.09673

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