新发现的“消融”系外行星可能揭示外星地质

 
过来，伊卡洛斯。已经发现六颗新发现的系外行星飞离它们的恒星很近，以至于它们实际上正在蒸发，从而形成了一个碎片环。今天，在一项新的技术中发现了行星的发现，该发现发表在《自然天文学》的三篇不同论文中，该技术首先寻找该碎片环。因此，这是找到绕其恒星非常近运行的小行星的有效方法，这些小行星长期以来一直未被发现。此外，后续研究应使天文学家能够探究这些“消融”世界的地质状况，并更好地了解这些行星是如何形成和演化的，甚至可能使我们自己的太阳系中的奇异现象失明。
2009年，英国公开大学的天文学家卡罗尔·哈斯韦尔(Carole Haswell)观察到系外行星Wasp-12b(一个类似于木星的世界，绕着其主恒星运行如此紧迫，一年仅持续26个小时)，当时她注意到其母恒星有些奇怪。它的大气层中称为色球层的高温外层似乎缺失了。她暗示，这颗恒星的近距离行星可能是罪魁祸首。当时，天文学家知道这个世界是如此之热，以至于其大气层的外围都有效地渗入了太空。行星科学研究所的科学家戴维·格林斯庞(David Grinspoon)说：“它们离火太近了。” “这就像你在烤棉花糖，把它放在离火太近的地方，而且po!” Haswell假设，从行星产生的气体痕迹吸收了恒星色球层发出的相同波长的光，从而使它看起来很暗。
这个想法很诱人。这表明天文学家可以寻找具有相同特征的“失踪”色球层的恒星，以瞄准近地系外行星。此外，如果天文学家使用这项新技术仔细检查周围已经观测良好的恒星，考虑到已经通过其他方法发现了大行星，他们可能只会发现小行星。这将是特别有价值的，因为迄今为止，众所周知，小型系外行星很难找到。因此，哈斯韦尔开始执行任务。她和她的同事们从2700颗附近的日照恒星中搜集了数据，发现其中39颗缺少色球。然后，研究小组在智利拉西拉天文台的欧洲南部天文台的3.6米望远镜上使用了寻星仪器，以进行更仔细的观察。
哈斯韦尔说：“我们发现的成就超出了我最疯狂的梦想。”她的团队发现了能够仔细观察的围绕前三颗恒星的行星。这些系统非常疯狂。 DMPP-1恒星拥有多颗行星，其中三颗内部行星-地球质量的3.5到10倍-一颗外行星比海王星重。 DMPP-2恒星在5天的轨道上拥有一颗质量约为木星质量一半的行星;由于DMPP-2的恒星脉动，整个世界都被忽略了。 DMPP-3恒星拥有一颗小行星，大约是地球质量的两倍，并且还有一颗绕更远距离运行的第二颗恒星。所有新发现的行星的运转都比水星的太阳近得多，而且它们中的许多都非常小，与地球等岩石世界相当。开放大学的合著者约翰·巴恩斯(John Barnes)说：“我们认为我们正在确定一个隐藏的行星种群。”
格林斯潘称这项研究“令人敬畏”。他长期以来一直以为我们对系外行星一无所知。他说：“但是随后，人们就拥有了这些令人难以置信的聪明技巧。” “我读了他们的书，我想’我该死的，他们想出了办法。’对我来说，这是这一进程的又一步。”
结果不仅显示了一种新技术，可以使天文学家有效地发现这些行星，而且它们还指向了许多后续研究，这些研究可以使天文学家以不可思议的细节理解这些世界。为了确定行星的存在，研究小组使用了“径向速度”方法，该方法寻找伴随着地球的引力拖曳引起的恒星运动中的摆动。然而，研究小组怀疑，这些行星中的许多行星也可以通过“过境”技术检测到，该技术可以发现从地球上看，当一颗行星越过其宿主恒星前方时，星光会出现微小的倾角。径向速度测量使天文学家能够估计行星的质量，而过境则使他们能够测量世界的大小。结合使用这两种技术，可以揭示每个行星的密度，这是更好地了解世界构成的关键一步。此外，天文学家可以通过研究环绕其宿主恒星的抛弃碎片圆盘，并通过吸收特定波长的星光来寻找各种化学元素的存在，从而更好地处理行星的地质问题。
格林斯潘很高兴能使用这种技术更好地了解行星的演化过程，尤其是在早期阶段，那时年轻的宿主恒星可能会以强烈的强烈辐射猛烈撞击它们。他说：“这可能是进入那个特定阶段的窗口。”以维纳斯为例。一些模型表明，这颗行星可能已经拥有数十亿年的海洋了，这意味着这个如今已经风靡一时的，有毒的世界曾经非常像地球并且可以居住。但是这些想法的准确性取决于我们年轻阳光的活动。新生的金星被认为是一个“岩浆世界”，当它冷却时，它会变成“蒸汽世界”，就像水一样，迅速将水(蒸汽)排放到太空中，就像哈斯韦尔团队发现的小行星一样。另外，金星可能经历了一个中间阶段，在该阶段蒸汽凝结并下雨，形成了海洋。何时以及如何用太阳轰击年轻的金星是这两个截然不同的行星命运之间最可能的仲裁者。因此，通过更好地了解其他系统中的此过程，我们可能会进一步了解我们太阳系中早期发生的情况。
但是在Haswell和她的同事计划进行后续研究之前，他们将继续研究可能携带近距离行星的其他系统。在仅观察到三个的情况下，他们还有36个待办事项清单。幸运的是，他们明年明年初才收到了10个晚上的望远镜时间。正如巴恩斯所说：“这是一个很好的圣诞节礼物。”