拥有钻石核心的遥远“地狱星球”是引力灾难的受害者

55 Cancri e 行星,也被称为“地狱行星”,似乎由于引力异常而被拉近了太阳的赤道。

一位艺术家为詹森画的画。 这颗行星围绕其恒星运行的距离如此之近,以至于它的表面是一片 3632 华氏度(2000 摄氏度)的熔岩海洋。 (图片来源:ESA/Hubble,M. Kornmesser)
一位艺术家为詹森画的画。 这颗行星围绕其恒星运行的距离如此之近,以至于它的表面是一片 3632 华氏度(2000 摄氏度)的熔岩海洋。 (图片来源:ESA/Hubble,M. Kornmesser)

科学家们研究了一个遥远的“地狱星球”,那里的云彩下着熔岩,海洋是熔化的,核心充满了钻石,他们发现这个噩梦般的星球并不总是那么糟糕; 但在被拉近太阳后,它变得异常炎热。

这颗行星被归类为 55 Cancri e,以荷兰眼镜制造商 Zacharias Janssen 的名字命名为“Janssen”,人们怀疑他是第一台光学望远镜的发明人。 这是一个岩石世界,距离我们 40 光年,绕其恒星哥白尼的轨道距离比地球绕太阳轨道的距离近 70 倍——这意味着它的一年仅持续 18 小时。

但 Janssen 可能并不总是这样,12 月 8 日发表在《自然天文学》杂志上的一项新轨道分析显示。 这颗行星绕着哥白尼运行,它本身是双星对的一部分,有一颗红矮星,还有其他四颗行星; 虽然它总是很热,但随着哥白尼、红矮星和詹森的姊妹行星感受到引力的变化,这颗行星可能只是在被卷入其恒星的赤道之后才获得了地狱般的条件。

“我们已经了解了这个多行星系统——我们发现的行星最多的系统之一——是如何进入目前状态的,”该研究的主要作者、Flatiron Institute 计算中心的研究员 Lily Zhao 说。 纽约市天体物理学(CCA)在一份声明中说。

研究人员想要研究这个遥远的系统,以评估它的行星是如何演化的,以及它与我们扁平的、薄饼状的太阳系有何不同,在我们的太阳系中,所有行星都占据着几乎相同的轨道平面。 了解这些差异将有助于科学家评估宇宙其他地方的类地世界存在生命的可能性。

为了研究遥远的系统,研究人员使用亚利桑那州的洛厄尔发现望远镜来测量当这颗地狱行星在哥白尼和地球之间移动时光线水平的微小变化。 哥白尼也在旋转,因此科学家们使用望远镜的极精密光谱仪 (EXPRES) 来测量恒星光的微小多普勒频移,并确定在任何给定时刻恒星的哪一部分被行星挡住了。 (多普勒效应导致从光源射向观察者的光更蓝,而从光源射出的光更红——所以恒星的光在恒星向观察者移动的一半看起来更蓝,而在另一半则更红 它正在离开的地方。)

这使科学家们能够重建这颗行星围绕哥白尼赤道异常接近的轨道,他们认为这是在系统中的引力失调将它拉近恒星后进入的。 哥白尼的自旋使恒星的中段凸出并使其顶部和底部变平,这导致詹森沿着恒星的赤道被拉成一条直线。 与系统中的其他行星相比,这是一个特别奇怪的轨道,它们的轨道甚至不在哥白尼和地球之间交叉。

天体物理学家表示,他们希望扩大研究范围,寻找像我们这样的行星,并了解它们是如何演化的。

“我们希望找到与我们相似的行星系统,”赵说。 “并更好地了解我们所知道的系统。”

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