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勃太空望遠鏡看到紅矮星周圍的行星正在“打嗝”

作者:三瘋講科學

哈勃太空望遠鏡看到一顆年輕的行星圍繞着一顆紅矮星旋轉,“打嗝了”。

該機構表示,這顆系外行星距離其母星 AU Microscopii 非常近,正在經曆持續而洶湧的能量爆炸。那場爆炸蒸發了它的氫大氣層,導緻它從行星上噴出。雖然在一個軌道上,這顆行星看起來似乎根本沒有失去任何物質,但一年半後的觀測顯示出明顯的大氣層損失迹象。

勃太空望遠鏡看到紅矮星周圍的行星正在“打嗝”

一顆行星從紅矮星前面經過。猛烈的恒星風和強烈的紫外線輻射正在加熱行星的氫大氣層,導緻其逃逸到太空中。

這幅藝術處理的插圖展示了一顆行星(黑色剪影)從紅矮星 AU Microscopii 前面經過。這顆行星距離噴發恒星如此之近,猛烈的恒星風和強烈的紫外線輻射正在加熱行星的氫大氣層,導緻其逃逸到太空中。這顆行星的直徑是地球的四倍,它的大氣層正在慢慢蒸發,大氣層沿着它的軌道路徑線性延伸。這個過程最終可能會留下一個岩石核心。該插圖基于哈勃太空望遠鏡的測量。 美國宇航局解釋說,軌道之間如此極端的變化令天文學家感到震驚。

達特茅斯學院的基斯利·羅克利夫說:“當一顆行星經過其恒星前方時,我們從未見過大氣逃逸在如此短的時間内從完全無法檢測到變得非常容易檢測到。我們真的期待一些非常可預測、可重複的事情。但結果很奇怪。當我第一次看到這個時,我想這不可能是對的。”

她指出,看到大氣層從行星上噴出也令人費解,并補充說,這次觀測是對行星演化模組化和實體學的壓力測試案例。 母星距離地球 32 光年,擁有迄今為止觀測到的最年輕的行星系統之一,年齡還不到 1 億年。

勃太空望遠鏡看到紅矮星周圍的行星正在“打嗝”

照片由發現号航天飛機上的 STS-31 機組人員拍攝,顯示哈勃太空望遠鏡于 1990 年 4 月 25 日在有效載荷艙展開。

它最内層的行星 AU Mic b 距離恒星僅 600 萬米,直徑約為地球的四倍。 像 AU Microscopii 這樣的年輕紅矮星發出的恒星耀斑會釋放出輻射,并由與恒星大氣運動糾纏在一起的磁場提供動力。 當糾纏太激烈時,場會破裂并重新連接配接。它釋放的能量比太陽爆發時釋放的能量高出大約 100 到 1,000 倍。

羅克利夫說:“這創造了一個真正不受限制、坦率地說、可怕的星風環境,影響着地球的大氣層。” 在恒星誕生後的頭一億年内發生這樣的事件可能最終會剝奪行星的大氣層。

羅克利夫說,科學家們想弄清楚什麼樣的行星可以在這種條件下生存,以及那裡是否有适合居住的機會。

勃太空望遠鏡看到紅矮星周圍的行星正在“打嗝”

哈勃太空望遠鏡在 1997 年哈勃第二次維修任務期間從發現号航天飛機上拍攝的照片在太空中漂移。

行星大氣流出量的變化可能表明宿主紅矮星爆發的變化,對于氫缺失的一種可能解釋是,耀斑可能使逃逸的氫發生光離子化,使其變得對光透明且無法檢測到。另一種解釋是,恒星風本身正在塑造行星外流,并導緻其中一些在行星前方“打嗝”。

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