天文学家至今寻找到的系外行星通常都离母恒星很近,近距离意味这些行星都接受着母星辐射拷打,因此或多或少会失去大气;但真找到一颗大气被剥得一干二净的系外行星内核,这还是第一次。
NASA 凌日系外行星巡天卫星(TESS)于 2018 年升空,接替开普勒太空望远镜执行系外行星搜索任务,曾协助星震学领域有所突破,透过“聆听”恒星脉动来测量恒星的年龄;或找到离母恒星非常近的岩石行星族群。
而最近,科学家利用 TESS 卫星找到超不寻常的超重“岩石行星”,名为 TOI 849 b,密度和地球一样、质量却是地球 40 倍,落在母恒星周围的“海王星沙漠(注)”地带,公转周期 18 小时、表面温度约 1800K,离地球 730 光年。
按理论,天文学家预期这颗行星在形成时应该吸收大量氢和氦,然后继续成长为类似木星、质量达地球数百倍的系外行星。然而在新数据中,我们看不到任何气体,甚至这颗行星的成长异常停留在地球质量 40 倍,研究人员表示,严格来讲这已经不是行星,而可能是巨行星被剥离气体后裸露的巨大内核。
科学家不清楚 TOI-849b 如何来到海王星沙漠区域,它要嘛曾经是气态巨行星,要嘛曾经是“进化失败”的气态巨行星,但 TOI-849b 位置接收到的恒星辐射强度虽然很高,却不足以完全消除气态巨行星的大气,因此可能有其他过程参与大气层撕裂,比如潮汐破坏、甚至与另一个星球猛烈撞击等。
又或者,TOI-849b 其实从来没积聚够多的气体、成为类似木星的巨行星?由于我们对巨行星的内部仍然知之甚少,连太阳系内的土星和木星观察起来都困难重重了,遑论数百数千光年外的行星。
巨行星内核出现在海王星沙漠是道关键线索,有助于科学家解开木星核心的特性,虽然尚无关于 TOI-849b 化学成分的任何资讯,但之后可以使用其他望远镜对其追踪。如果情况属实,TOI-849 b 将是目前已知唯一的行星核残骸。
新论文发表在《自然》(Natrue)期刊。
注:海王星沙漠(Neptunian Desert)是天文学术语,指靠近恒星周围的某一片区域内,几乎看不到质量达海王星级或更大的行星。
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(首图为示意图,来源:NASA)
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