科學(xué)家發(fā)現(xiàn)像棉花糖一樣輕盈蓬松的巨大行星

銀河系可以拋出一些奇怪的曲線球，但在1,232光年外發(fā)現(xiàn)的系外行星是迄今為止最奇怪的行星之一。

它是WASP-193b，雖然它比它大近50%木星，它是如此輕盈蓬松，以至于它的整體密度可與棉花糖相媲美。它只是地球密度的1%以上的一根頭發(fā)。這是絕對(duì)的蒲公英泡芙球一個(gè)世界......如果蒲公英泡芙球可以是一顆行星。

而并非聞所未聞，像WASP-193b這樣的系外行星是罕見(jiàn)的，它們可以幫助我們更好地了解行星演化，根據(jù)天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)哈立德·巴爾卡維比利時(shí)列日大學(xué)。

“WASP-193b是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第二低密度行星，僅次于開(kāi)普勒-51d，后者要小得多，”巴爾卡維解釋.

“它的極低密度使它成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的五千多顆系外行星中真正的異常。這種極低的密度無(wú)法通過(guò)輻照氣態(tài)巨行星的標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)重現(xiàn)，即使在無(wú)核結(jié)構(gòu)的不切實(shí)際的假設(shè)下也是如此。

看看外面所有奇怪而奇妙的世界，不僅讓我們將我們的太陽(yáng)系置于情境中但為行星系統(tǒng)如何形成和演化提供了一個(gè)窗口。

靠近恒星的氣態(tài)巨行星是一個(gè)很好的工具，因?yàn)槲覀儗?duì)行星形成的理解意味著它們必須在其他地方形成并向內(nèi)遷移。此外，來(lái)自恒星的輻射也意味著那么多這些世界正在萎縮.

WASP-193b是一顆系外行星，圍繞著一顆名為WASP-193的類太陽(yáng)恒星運(yùn)行。這顆恒星的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的1.1倍，半徑是太陽(yáng)的1.2倍，在溫度和年齡上非常接近太陽(yáng)。但WASP-193b比太陽(yáng)系的任何行星都更緊密地繞著它的恒星運(yùn)行：它每6.25天繞恒星旋轉(zhuǎn)一次。

研究這顆恒星的光線如何隨著系外行星圍繞它旋轉(zhuǎn)而變化，使Barkaoui和他的同事們能夠計(jì)算出世界的半徑和質(zhì)量.它的半徑大約是木星半徑的1.46倍。但相比之下，它的質(zhì)量非常?。褐挥心拘堑?.139倍。

從這些特性中，研究人員得出了系外行星的密度：每立方厘米0.059克。相比之下，地球的密度5.51 克每立方厘米。木星的密度是1.33 克每立方厘米，這是有道理的——它有很多云。棉花糖的密度每立方厘米0.05克.

“這顆行星太輕了，很難想到類似的固態(tài)材料，”說(shuō)來(lái)自麻省理工學(xué)院的行星科學(xué)家朱利安·德·威特（Julien de Wit）。

“它之所以接近棉花糖，是因?yàn)閮烧叨紟缀跏强諝狻＿@個(gè)星球基本上是超級(jí)蓬松的。

很少有其他世界被發(fā)現(xiàn)可比密度，但它們提供了一些關(guān)于這種蓬松世界如何存在的線索?？拷阈菚?huì)加熱大氣層，使其膨脹，特別是如果該大氣層主要是氫氣和氦氣.

但這樣的世界只會(huì)在幾千萬(wàn)年左右的時(shí)間里看起來(lái)像WASP-193b，那時(shí)這顆恒星更年輕、更熱;此外，來(lái)自恒星的熱量和風(fēng)可以很快剝離如此脆弱的大氣層。

所以這帶來(lái)了一些問(wèn)題。這顆恒星被認(rèn)為有60億年的歷史;雖然可能存在某種機(jī)制使WASP-193b的大氣層內(nèi)部熱量膨脹，但使用復(fù)雜的行星演化模型無(wú)法重建觀察到的系外行星的特性。

“WASP-193b是一個(gè)宇宙之謎。解決這個(gè)問(wèn)題需要更多的觀察和理論工作。說(shuō)巴爾卡維。

好消息是，WASP-193b代表了后續(xù)研究的絕佳候選者，以了解其大氣層是由什么組成的。這是任務(wù)之一詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)為;只有一個(gè)過(guò)境觀測(cè)該團(tuán)隊(duì)表示，可以產(chǎn)生一些見(jiàn)解，解釋這樣一個(gè)奇怪的、蓬松的、古老的世界是如何存在于宇宙中的。

本文的一個(gè)版本于 2023 年 7 月首次發(fā)表，并已重新運(yùn)行，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)的論文現(xiàn)已發(fā)表在自然天文學(xué).

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