科学家揭开了“棉花糖”行星的神秘面纱

这幅插图描绘了2012-2014年哈勃望远镜发现的类太阳恒星开普勒51和三颗巨大的行星。 NASA, ESA, L. Hustak, J. Olmsted, D. Player和F. Summers (STScI)

“超级泡芙”听起来像是你在杂货店里能找到的甜食,但这些“棉花糖”系外行星要有趣得多。

NASA的科学家们,被不断增加的哈勃太空望远镜的数据他们正在研究新的数据,这些数据显示,围绕一颗名为开普勒-51的年轻类太阳恒星存在三个超级膨胀。

这些膨胀的系外行星大致和木星一样大,密度和棉花糖差不多,因此得名。

它们于2012年被发现,并于2014年确定了密度。然而,直到本周,来自哈勃望远镜的数据才让天文学家得以完善并独立确认这些行星的质量和大小。

这些超级膨胀被天文学家命名为开普勒-51 b,开普勒-51 c和开普勒-51 d。正如你在下面的照片中看到的,它们的氢和/或氦大气膨胀到几乎和木星

美国宇航局的开普勒太空望远镜在2012-2014年探测到这些行星在其恒星前经过时的阴影。
这幅插图描述了围绕类太阳恒星开普勒51运行的三颗巨大行星,并将其与太阳系中的一些行星进行了对比。 NASA, ESA, L. Hustak和J. Olmsted (STScI

美国国家航空航天局的研究人员还使用哈勃望远镜检查了这些新的膨胀行星大气的化学成分。

他们希望能找到水的踪迹,但令他们惊讶的是,他们只发现了盐晶体云和光化学烟雾。这一组成与土星最大的卫星相似,泰坦

“这完全出乎意料,”科罗拉多大学博尔德分校的杰西卡·利比-罗伯茨说。“我们曾计划观察大的吸水特征,但它们就是不存在。我们被云遮住了!”

研究团队将这些超级气泡与其他富含气体的行星进行了比较。他们能够确定一颗行星的温度越低,它的云量就越高。

该研究的另一部分结论是,较低的密度是由于系统的年轻。

他们的星系大约有5亿年的历史,与我们46亿岁的太阳相比相形见绌。

科学家们认为,这些年轻的系外行星形成于它们恒星的“雪线”之外,行星的轨道允许冰物质的存在。然后,超级泡芙向内迁移。

NASA的研究人员认为,随着时间的推移,低密度大气将会蒸发。这将使像开普勒-51 b这样的超级膨胀行星变成海王星的更小更热的版本。

科罗拉多大学博尔德分校的扎克·伯塔-汤普森说:“这个系统为测试早期行星演化理论提供了一个独特的实验室。”

虽然这些“棉花糖”行星的许多细节仍然是一个谜,但美国宇航局依靠的是即将发射的这颗行星詹姆斯·韦伯太空望远镜来进一步了解它们的构成。