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行业新闻
发现有史以来轨道偏心率最大的行星

发布时间:2019-01-19

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  在一项有关恒星进化的研究中,科学家意外发现了有史以来轨道偏心率最大的行星,围绕着一颗巨型恒星运转。在这颗行星被母星吞没之前,我们能抓紧时间从它的身上得到什么信息呢?

  新发现的系外气态巨行星HD 76920b绕巨型恒星运转的艺术想象图。它经过母星时最近距离只有四倍母星半径。

  在系外行星科学的早期研究中,我们很自然地会认为所有系外行星系统和我们的太阳系相似:岩质行星分布在行星系统内侧,气态行星分布在行星系统外侧,乐橙国际官网,并且满足共面性和近圆性。

  然而,当我们观测过几颗真正的系外行星并研究了它们的性质后,我们迅速察觉到:其实大多数行星系统并不类似于我们的太阳系。随着观测到的系外行星数量的增加,系外行星系统的多样性也越来越明显——行星的组成、质量和轨道都和太阳系不同。

  对于系外行星系统的数据获取来说,对系外行星的检测和特征发现都依赖于掩星法的光谱图像,因此母星越小,行星越大,研究相对来说就越容易。因此,对于那些母星为类似太阳的恒星或矮恒星的系外行星科学家做的研究比较多;但是对于那些母星质量大,温度高的系外行星科学家拥有的数据却是少之又少。

  为了弥补对巨型恒星行星系统研究的不足,几个科研团队已经开始专门采集这类行星系统的数据。由Robert Wittenmyer领导的其中一个团队(名为范太平洋行星搜寻,Pan-Pacific Planet Search),利用位于澳大利亚的3.9米英澳望远镜在南半球范围内搜寻富金属亚巨星并研究其光谱,在最新的数据中他们发现了一颗环绕HD 76920恒星运行的行星。

  系外行星HD 76920b的轨道按比例与内太阳系显示在一张图上。从图中可以看出2P/Encke彗星和法厄同小行星与HD 76920b的轨道有一定相似度。

  Wittenmyer和他的团队随后利用另外两架望远镜绘制了 HD 76920的光谱,确定了它的基本参数。报告指出 HD 76920b是一颗气态巨行星,质量约为木星的四倍,轨道周期415天,轨道偏心率是有史以来发现的系外行星中最高的,高达e = 0.86。 HD 76920b的轨道是如何达到如此大的偏心率的呢?最常规的解释是受到了另一颗遥远而大质量伴星(HD 76920的伴星)的引力牵引,但研究人员并没有发现任何伴星存在。他们认为合理的解释是这种轨道是在行星系统形成早期,行星间的散射相互作用形成的。

  发现并确认的116颗环绕巨型恒星运行的行星数据。纵轴为轨道偏心率,横轴为距离母星最近时的距离(单位为母星半径)。新发现的HD 76920b是这些系外行星中轨道偏心率最高的,用红点标出。

  最后,Wittenmyer和他的团队建模模拟了 HD 76920b的未来。这颗行星轨道偏心率实在是太高,以至于离母星的最近距离只有四个母星半径。因此综合考虑潮汐力和巨型恒星的膨胀速度,研究人员预测这颗行星将最终在几亿年的时间尺度内被吞没。

  最后,Wittenmyer和他的团队建模模拟了 HD 76920b的未来。这颗行星轨道偏心率实在是太高,以至于离母星的最近距离只有四个母星半径。因此综合考虑潮汐力和巨型恒星的膨胀速度,研究人员预测这颗行星将最终在几亿年的时间尺度内被吞没。