在“完美潮汐風暴”中發現輻射系外行星

2025-11-25 00:52:54 分類：休閑 閱讀(2355)

藝術家對HD 104067 b的完美外行插圖，它是潮汐HD 104067系統中最外層的系外行星，可能對最內層的風暴廈門包養外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達候選系外行星TOI-6713.01產生巨大的潮汐能。來源：uux.cn美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院
（神秘的現輻星地球uux.cn）據《今日宇宙》（Laurence Tognetti）：潮汐力會導致系外行星表面輻射熱量嗎？《天文學雜志》接受的一項研究希望解決這一問題，因為一組國際研究人員使用從地面儀器收集的射系數據來確認系外行星系統中存在第二顆系外行星HD 104067，同時使用美國國家航空航天局的完美外行凌日系外行星調查衛星（TESS）任務來確定另一顆候選系外行星。該研究可在arXiv預印本服務器上獲得。潮汐
與其他兩顆相比，風暴這顆候選系外行星的現輻星軌道最內側，其獨特之處在于，射系外部兩顆系外行星表現出的完美外行潮汐力可能會導致候選行星的表面輻射，表面溫度高達2300攝氏度（4200華氏度），潮汐研究人員稱之為“完美潮汐風暴”。風暴
《今日宇宙》與加州大學河濱分校行星天體物理學教授、現輻星該研究的射系主要作者Stephen Kane博士討論了這項了不起的研究，內容涉及研究背后的廈門包養外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達動機、重要結果、“潮汐風暴”方面的意義、后續研究以及該系統對研究其他系外行星系統的影響。那么，這項研究背后的動機是什么？
“這顆恒星（HD 104067）是一顆已知的在55天軌道上擁有一顆巨大行星的恒星，我長期以來一直癡迷于已知的系統，”凱恩博士告訴《今日宇宙》。“當TESS在2.2天的軌道上探測到一顆可能凌日地球大小的行星（TOI-6713.01）時，我決定進一步檢查該系統。我們收集了所有RV數據，發現在13天的軌道中還有另一顆（天王星質量）行星。因此，它從TESS數據開始，然后我們對它的研究越多，系統就變得越來越有趣。”
凱恩博士的系外行星研究史涵蓋了無數的太陽系架構，特別是那些包含高度偏心系外行星的架構，但也包括在系統內確認系外行星后的后續工作。最近，他是一項研究的第二作者，該研究討論了HD 134606系統中修改后的系統架構，并在該系統中發現了兩個新的超級地球。
在這項最新的研究中，凱恩博士和他的同事使用了來自高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）和高分辨率埃切勒光譜儀（HIRES）地面儀器以及上述TESS任務的數據，以確定母恒星HD 105067和繞其運行的相應系外行星的特征和參數。但是，正如凱恩博士所提到的，除了在系統內發現更多的系外行星外，這項研究的最重要結果是什么？
凱恩博士告訴《今日宇宙》，“我們工作中最令人驚訝的結果是，該系統的動力學導致2.2天的時間經歷了巨大的潮汐效應，類似于木衛一所經歷的潮汐效應。然而，在這種情況下，TOI-6713.01經歷的潮汐能是木衛一的1000萬倍，導致表面溫度達到2600K（2300攝氏度（4200華氏度））。這意味著地球確實在光學波長下發光。”
木星的衛星木衛一是太陽系中火山活動最活躍的行星體，它是由木星在木衛一略微偏心（細長）的軌道上持續1.77天的巨大引力引起的潮汐加熱產生的。這意味著木衛一在某些點上離木星越來越近，在其他點上離土星越來越遠，分別導致木衛一壓縮和膨脹。
數百萬年來，木衛一內部的這種持續摩擦導致了其核心的加熱，導致木衛一表面形成了數百座火山，也沒有可見的撞擊坑。正如凱恩博士所提到的，這顆新的系外行星候選者“經歷的潮汐能是木衛一的1000萬倍”，這可能會對其自身的火山活動或其他地質過程提出更多的問題。因此，TOI-6713.01“潮汐風暴”方面的意義是什么？
Kane博士告訴《今日告訴》：“TOI-6713.01經歷如此強烈潮汐力的原因是外部兩顆巨行星的離心率，迫使TOI-6713.0 1也進入偏心軌道。因此，我稱這顆行星陷入了完美的潮汐風暴。”
HD 104067系統及其兩顆外層巨型系外行星迫使最內層的TOI-6713.01形成“完美潮汐風暴”，這讓人想起木星的前三顆伽利略衛星木衛一、木衛二和木衛三，它們在整個軌道上對彼此的引力影響。
然而，也存在一些差異，因為木星的巨大引力是驅動木衛一火山活動的主要力量，而這三顆衛星都處于所謂的軌道共振中，這意味著軌道是按比例排列的。例如，木衛一每四個軌道就有兩個木衛二軌道和一個木衛三軌道，使它們的軌道共振為4:2:1，這導致每個月球對彼此產生規則的引力影響。
因此，TOI-6713.01上的潮汐風暴是由兩個外巨星的偏心引起的，這與木衛一、木衛二和木衛三之間的關系相比如何？
凱恩博士告訴《今日宇宙》，“伽利略衛星的拉普拉斯共振產生了一種特別強大的配置，內部三顆衛星的規則排列會定期迫使木衛一進入偏心軌道。HD 104067系統沒有共振，但由于b和c行星的質量如此之大，仍然能夠產生一種功率配置，因此更像是迫使內部凌日行星進入偏心軌道的‘蠻力’效應。”
如前所述，TOI-6713.01是使用徑向速度法（也稱為多普勒光譜法）發現的，這意味著天文學家測量了母恒星在其軌道上受到行星輕微牽引時運動的微小變化。
這些微小的變化會導致母恒星在兩個天體相互拉扯時擺動，天文學家使用攝譜儀來檢測恒星在離我們“越來越近”和“越來越遠”時擺動的變化，以尋找系外行星。
這種方法已被證明在尋找系外行星方面非常有效，因為它幾乎占迄今為止已確認的系外行星總數的20%，并且使用這種方法發現了第一顆圍繞我們這樣的恒星運行的系外星球。然而，盡管徑向速度有效，研究指出TOI-6713.01如何“尚未得到證實”，那么還需要哪些額外的觀測來證實其存在？
Kanes博士告訴《今日告訴》，“因為這顆行星太小了，很難從徑向速度數據中檢測到它。然而，凌日看起來很干凈，我們已經排除了恒星污染的可能性。更多的凌日會有所幫助，但我們對這顆行星的存在非常有信心。”
這項研究正值系外行星系統總數接近4200顆之際，已確認的系外行星數量超過5600顆，還有10100多顆候選系外行星等待確認。人們發現，這些系統結構與我們自己的太陽系有很大不同，太陽系由離太陽更近的陸地（巖石）行星和繞太陽更遠軌道運行的氣態巨星組成。
例子包括熱木星，它們的軌道距離母恒星很近，有些只需幾天，而其他系統擁有七顆地球大小的系外行星，其中一些在宜居帶內運行。因此，這種獨特的太陽系結構能教會我們關于系外行星系統的什么，以及其他哪些系外行星系反映了它？
凱恩博士在接受《今日告訴》采訪時表示：“這個系統是行星所處極端環境的一個很好的例子。有好幾種情況下，類地行星離恒星很近，并被恒星的能量加熱，但很少有潮汐能從內部融化行星。”
在“完美潮汐風暴”中繞軌道運行的系外行星的潛在發現進一步證明了系外行星和系外行星系統所表現出的無數特征，同時與我們自己的太陽系以及天文學家迄今為止對它們的了解形成了對比。如果得到證實，TOI-6713.01將繼續塑造我們對系外行星和系外行星系統的形成和演化的理解，不僅貫穿銀河系，也貫穿整個宇宙。
“宇宙是一個神奇的地方！”Kane博士告訴《今日告訴》。“這個特殊項目的有趣之處在于，它從‘嗯……這可能很有趣’開始，然后變成了比我想象的更迷人的東西！只是為了展示，永遠不要錯過追隨你好奇心的機會。”