热木星是什么星?

在开普勒望远镜近年来新发现的数百颗系外行星中,有一类被称为热木星的行星颠覆了天文学家对于行星的认识,因为它们实在是太奇怪了。
比如,人类发现的首颗热木星“飞马座51b”擁有接近木星的质量和大约两倍于木星的体积,却运行在距离其母恒星只有0.05天文单位(1天文单位为地球到太阳的平均距离 )的轨道上,几乎是贴着母恒星运行——哪怕再近一点,它都会被来自母恒星的引力撕裂并坠入母恒星。
紧贴母恒星运行导致“飞马座51b”被晒得滚烫,其表面温度超过1000℃,热得能熔化银。如果我们能克服高温难题,定居在“飞马座51b”表面,那么定居者将要每4.2天就庆祝一次新年,因为这颗热木星每4.2天就能环绕母恒星一周,几乎一天就是一季(如果在那里有季节这一说的话)。
更极端的例子
后来,天文学家陆续发现了不少类似“飞马座51b”的系外行星,它们都被归类为热木星,它们的共同点可以归纳为:气态巨行星、表面温度高、距离母恒星非常近、公转周期极短。其中,于2013年发现的系外行星WASP-76b的质量相当于木星的92%,公转周期仅为1.8天,表面温度超过2400℃(在这个温度下,铁也会蒸发)。
2020 年,天文学家发现,在WASP-76b永久面对恒星的一侧,其表面的铁会被加热蒸发至高层大气,流向永远背朝母恒星、相对凉爽的“夜面”,并在那里降温凝结,化为铁雨落下。

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本文刊登于《大自然探索》2023年11期
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