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灼熱的海王星大小的系外行星TOI

發帖時間：2025-12-10 01:42:58

[探索] 來源：桑間濮上網

灼熱的海大小的系海王星大小的系外行星TOI-1853 b太大了，天文學家無法解釋
（神秘的王星外行地球uux.cn）據美國太空網（查爾斯·蔡）：天文學家意外地發現了迄今為止最重的類海王星行星——質量是太陽系海王星的四倍多——然而世界如何形成仍然是個謎。
在質量相當于地球的灼熱巖石行星和質量超過地球300倍的氣態巨行星木星之間，存在著質量只有地球17倍的海大小的系海王星大小的世界。先前的王星外行研究發現，海王星大小的灼熱行星表現出很大的多樣性，從覆蓋著厚厚的海大小的系氫和氦大氣的冰冷世界，如我們知道和喜愛的王星外行海王星，到由大量水或包裹在較薄大氣中的灼熱巖石束組成的非常致密的行星，如系外行星HD 95338 b，海大小的系TOI-849 b和TOI-2196 b。王星外行
在這項新的灼熱研究中，天文學家研究了TOI-1853，海大小的系這是王星外行一顆橙色的矮星，質量和直徑約為太陽的80%。TOI-1853位于博爾特星座，距離地球約544光年。利用美國宇航局的過境系外行星調查衛星(TESS)，他們發現了一顆圍繞他們命名為TOI-1853 b的恒星的系外行星。
這顆新發現的行星離它的恒星的距離是地球到太陽距離的50倍，完成一次軌道運行只需要30個小時，而不是地球需要365天。這顆行星非常靠近它的主恒星，這也使它達到了2200華氏度(1200攝氏度)的高溫。
這顆新發現的行星的直徑大約是地球的3.46倍，比海王星略小，海王星大約是地球的3.8倍。然而，通過使用拉帕爾馬島上的伽利略國家望遠鏡來測量TOI-1853 b對其恒星的引力，科學家們估計這顆系外行星的質量大約是地球的73倍。這意味著它的質量幾乎等于土星的質量，土星的質量大約是地球的95倍。
總而言之，TOI-1853 b的密度是海王星的六倍，是地球的兩倍。這使得它成為迄今為止密度最大的海王星大小的行星。
“我們的結果是系外行星研究不斷帶來驚喜的又一個證明，”該研究的主要作者，羅馬大學的天體物理學家盧卡·納波涅羅告訴Space.com。“在首次發現幾十年后，我們仍在尋找真正獨特的世界。能夠成為這一旅程的一部分令人激動。”
“TOI-1853 b的發現意味著大行星可能有驚人數量的重元素，比以前認為的要多得多，”Naponiello補充道。“海王星行星顯示出驚人的密度和成分變化，但我們不相信它們會如此緊湊。”
在很大程度上，像TOI-1853 b這樣圍繞恒星運行的系外行星要么是直徑不到地球兩倍的巖石行星，要么是所謂的熱木星，即直徑超過地球10倍的氣態巨行星。神秘的是，科學家們只發現了幾顆熱海王星，如TOI-1853 b，這種現象被稱為“熱海王星沙漠”。
納波涅羅說，傳統的行星形成理論認為TOI-1853 b不應該存在。他解釋說，但事實清楚地表明，行星形成的一種可能性是，它是由“像超級地球這樣的大型原行星之間”的碰撞災難性地誕生的。“這些巨大的撞擊會帶走部分原始大氣和水，留下大部分巖石。如果是這樣的話，TOI-1853b很可能在不太遠的地方有一個兄弟。”
如果天文學家最終沒有在附近找到TOI-1853 b的兄弟姐妹，對該行星起源的另一種可能的解釋是，它是一顆在高度“偏心”或橢圓形軌道上的巨大行星。這將導致與它的恒星的定期近距離接觸，導致世界失去大部分大氣層，并留下一個致密的核心。隨著時間的推移，這些恒星的飛越也可能最終使行星的軌道變得不那么偏心，這解釋了軌道目前的圓形形狀。
研究人員認為，TOI-1853 b可能大部分是巖石，被一小層氫和氦包圍，最多占地球質量的1%。另一種可能性是，TOI-1853 b可能由大約50%的巖石和50%的水組成。Naponiello說，如果這是真的，這將意味著它的大氣中可能富含水蒸氣，這是由于這顆行星的極熱。
納波涅羅說，為了真正弄清楚TOI-1853 b的成分，科學家們必須分析它的大氣。然而，這將很可能被證明是困難的，即使有美國宇航局非常強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，因為“我們預計它的大氣層非常稀薄，如果存在的話，”他說。
“了解這個星球的性質肯定會很有挑戰性。”
科學家們在8月30日的《自然》雜志上詳細介紹了他們的發現。

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