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[涨姿势] JWST 揭示了一颗超级蓬松行星的核心

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 17:23:36 浏览：12 分类：涨姿势

JWST 揭示了一颗超级蓬松行星的核心

詹姆斯韦伯太空望远镜以敏锐的眼光揭示了这些难以置信的低密度行星是什么样子。

[涨姿势] JWST 揭示了一颗超级蓬松行星的核心

艺术家对这个超级蓬松星球的印象。

图片来源：NASA、ESA、CSA、R. Crawford (STScI)

一个重大的行星谜团似乎有了解决方案。所谓的“棉花糖行星”是密度极低的世界，它们正在挑战我们的行星形成理论。现在天文学家似乎已经弄清楚了它们是如何形成的，并且通过观察其中一个内部发生的事情使之成为可能——这是一项令人难以置信的成就。

所讨论的行星是 WASP-107b。它的体积是木星的 75% 以上，但质量不到木星的十分之一，使其成为已知密度最低的行星之一。所以，这个世界有一个广阔的大气层——但是解释更多关于这个星球的原始模型创造了不同的令人费解的图片。

一种情况表明世界有一个小核心和一个大大气层。它肯定可以解释当前的观测结果，尽管目前尚不清楚如此小的岩石结构如何积累如此大的气体包层。

另一种选择是更大的核心。这也有一个问题。这颗行星与恒星的距离比水星与太阳的距离要近得多，但恒星的亮度要暗得多。与其他棉花糖世界不同，WASP-107b 没有足够的光线来加热（然后扩大大气层）。更大的核心意味着更小的世界。

正是 JWST 收集的信息解开了这个谜团。行星穿过我们与其恒星之间的视线，在此过程中，一些星光会穿过大气层。通过观察过滤后的光，JWST 能够确定大气中的一些成分。令人惊讶的是，甲烷含量比预期少一千倍。

甲烷被认为是此类世界中的常见元素，但在 WASP-107b 上却很稀缺。然而，有很多碳基分子。因此，研究人员认为甲烷曾经存在，但已经转化为其他分子，而这种转化需要热量。准确地说，是内热。

研究小组认为，行星的椭圆轨道正在其内部产生潮汐加热。它的核心很大，大约是地球质量的12倍，是最初估计的两倍。核心也很热，热到足以改变行星的化学成分并释放出大气层。

“观察数百光年之外的行星的内部听起来几乎是不可能的，但是当你知道其内部的质量、半径、大气成分和温度时，你就掌握了了解它所需的所有信息。里面有什么以及核心有多重，”主要作者、约翰·霍普金斯大学的大卫·辛教授在一份声明中说。 “现在我们可以为不同系统中的许多不同气体行星做这件事。”

该团队目前正在调查地球上这些可能的潮汐力有多强，以及它们是否能够证明与观测结果一致的加热是合理的。 WASP-107b 可能尚未被完全理解，但它已不再是以前的谜题了。

这项新研究发表在《自然》杂志上的两篇论文中：这里和这里。 

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