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最容易被发现的系外行星“热木星”,磁场强度估比地球大 100 倍

2024-11-01 209


热木星是太阳系外一种行星巨兽,也是最容易被望远镜发现的目标,但过去天文学家不太了解它们的磁场有多强。现在科罗拉多大学团队首次估算出热木星磁场强度,发现比地球还要大 100 倍。

自 1988 年以来,已发现超过 3,000 个恒星系统,包含超过 4,000 颗系外行星,其中有许多是所谓的“热木星”。顾名思义,它们的质量和木星差不多或更大一些,公转轨道极靠近母恒星,距离仅 0.5~0.015 天文单位(比水星到太阳的距离还近,或月球到地球距离 20 倍),导致表面温度非常高,比如 KELT-9b 热木星的向阳面温度高达 4,600K(4,330℃),比所有 M 型恒星与大部分 K 型恒星都还热。

这表明行星与恒星之间的相互作用非常强大,由于热木星轨道非常靠近母恒星,所以行星磁场可扭转、拉伸恒星磁场,这种相互作用会释放能量加热恒星大气层,增加钙排放。

因此科罗拉多大学天体物理学家 Wilson Cauley 领导的团队,利用望远镜收集 4 颗热木星的母恒星之离子化钙(ionized calcium)发射图像,以此计算有多少能量释放出来,再估算行星的磁场强度。

过去天体物理学家怀疑,热木星也跟木星一样从核心深处产生磁场,但如果按照标准的行星发电机理论,则行星磁场强度会远比探测结果小得多。

现在研究团队表明,行星磁场强度不只依赖上述理论,还取决于行星内部热通量,由于热木星从母恒星吸收大量额外能量,所以磁场会比其他拥有相似大小、旋转速率的行星还强,一颗热木星的磁场强度高达 20~120 高斯,作为比较,地球表面磁场强度约 0.25~0.65 高斯,木星磁场强度约 4.3 高斯。

新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

  • Magnetic Fields of ‘Hot Jupiter’ Exoplanets Are Much Stronger Than We Thought
  • Astronomers make first calculations of magnetic activity in ‘hot Jupiter’ exoplanets

(首图来源:亚利桑那州立大学)

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2019-08-01 00:05:00

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