当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖

当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖 这幅插图描绘了两颗巨大的系外行星相撞后的情景。剩下的是一个炙热、熔化的行星内核和一团旋转、发光的尘埃和碎片云。图片来源：Mark A. Garlick天王星的倾斜和地球卫星的存在等残留线索表明，在我们遥远的历史中，我们恒星附近的行星曾发生过碰撞，永远地改变了它们的形状和轨道位置。科学家们将目光投向太阳系外遥远的系外行星，可以发现类似的证据，即在整个宇宙中，行星有时会撞击在一起。在这项新研究中，这种撞击的证据来自于一团光度奇特、波动不定的尘埃和气体云。科学家们在观测一颗年轻的（3 亿岁）类太阳恒星时，发现了一个奇怪的现象：这颗恒星的亮度突然大幅下降。研究小组仔细观察后发现，就在亮度下降之前，这颗恒星的红外亮度突然骤增。研究小组在研究这颗恒星时发现，这种亮度持续了 1000 天。但在这一亮度事件发生 2.5 年后，这颗恒星意外地产生了日蚀，导致亮度突然下降。这次日蚀持续了 500 天。研究小组进一步调查后发现，亮度骤降和日食背后的罪魁祸首是一团巨大的发光气体和尘埃云。而造成突发性日食的最可能的原因是什么呢？研究人员认为是两颗系外行星之间的宇宙碰撞，其中一颗可能含有冰。                                                                                                   在一项详细描述这些事件的新研究中，科学家们认为，两颗巨大的系外行星（从几个地球质量到几十个地球质量不等）相互撞击，产生了红外线尖峰和云层。这样的撞击会使两颗行星完全液化，只留下一个被气体、热岩石和尘埃云包围的熔融内核。撞击后，这团云中仍有炽热发光的碰撞残留物，继续围绕恒星运行，最终移动到恒星前方，并使恒星黯然失色。这项研究使用的是美国国家航空航天局（NASA）现已退役的 WISE 任务的档案数据该航天器以 NEOWISE 的名称继续运行。2021年，地面机器人巡天ASAS-SN（全天空超新星自动巡天）首次发现了这颗恒星。虽然这些数据揭示了这一行星碰撞的残余物，但美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜等望远镜仍能看到这一碰撞的光芒。事实上，这项研究背后的研究团队已经在准备用韦伯望远镜观测这个系统的方案。这项题为"行星碰撞余辉及碎片云过境"的研究由第一作者马修-肯沃西（Matthew Kenworthy）与 21 位合著者共同发表在《自然》杂志上。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

天文学家发现极端系外行星炽热的红色星球火山活动剧烈

天文学家发现极端系外行星炽热的红色星球火山活动剧烈 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 系外行星火山图。图片来源：NASA、ESA、CSA、Dani Player凯恩没想到，在这个遥远的恒星系统中，有一颗行星上布满了许多活火山，从远处看去，会呈现出火红的色调。他说："这是一个发现的时刻，你会想，'哇，这真的存在，太神奇了'。"详细介绍这一发现的论文已发表在《天文杂志》上。美国国家航空航天局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）于2018年发射升空，它搜寻太阳系外的系外行星，这些行星环绕着天空中最亮的恒星运行，其中包括那些可能孕育生命的行星。凯恩正在研究一个名为HD 104067的恒星系统，它距离我们的太阳大约66光年，人们已经知道它蕴藏着一颗巨大的行星。TESS 刚刚在该星系中发现了一颗新的岩石行星的信号。在收集有关这颗行星的数据时，他意外地发现了另一颗行星，从而使该星系中已知的行星总数达到了三颗。TESS 发现的这颗新行星是一颗像地球一样的岩石行星，但比地球大 30%。然而，与地球不同的是，它与木卫一有更多的共同之处，木卫一是木星最内侧的岩石卫星，也是太阳系中火山最活跃的天体。凯恩说："这是一颗陆地行星，我把它形容为打了类固醇的木卫二。它被迫处于火山不断爆发的状态。在光学波长下，你可以看到一颗发光、发红、表面有熔岩的行星。"这颗名为TOI-6713.01的新行星的表面温度为2600开尔文，比某些恒星的温度还要高。了解潮汐能及其影响木卫二和这颗行星上的火山活动都是引力造成的。木卫一距离木星非常近。木星的其他卫星迫使木卫一进入围绕木星的椭圆或"偏心"轨道，而木星本身具有非常强大的引力。凯恩说："如果没有其他卫星，木卫一将在环绕木星的圆形轨道上运行，它的表面将是安静的。相反，木星的引力对木卫一的挤压非常大，以至于它不断出现火山喷发。"同样，HD 104067星系中有两颗行星比这颗新行星离恒星更远。这些外行星也迫使内部的岩石行星进入围绕恒星的偏心轨道，使其在运行和旋转时受到挤压。凯恩将这种情况比作球拍类运动，橡胶小球在不断被球拍击打的过程中会反弹得更多，温度更高。这种效应被称为潮汐能，是指一个物体对另一个物体的引力效应。在地球上，潮汐主要是月球引力拖动海洋的结果。下一步，凯恩和他的同事们想测量这颗火焰星球的质量，了解它的密度。这将告诉他们有多少物质可以从火山中喷出。行星的潮汐效应历来不是系外行星研究的重点。也许这一发现会改变这一现状。这让我们了解到一个陆地行星能被注入多少能量的极端情况，以及由此产生的后果。虽然我们知道恒星会增加行星的热量，但这里的绝大部分能量是潮汐能，这一点不容忽视。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密 有了这个新成员，陪伴火星的类似天体已经增加到 17 个。但它在轨道和化学成分上的差异可能表明，它是一颗被捕获的原始类型的小行星。研究结果发表在著名的《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。加那利天文研究所（IAC）和马德里康普顿斯大学（UCM）的一个研究小组首次观测并描述了 2023FW14 号天体，这是一颗与火星共享轨道的特洛伊小行星。这颗红色行星是继木星之后拥有已知特洛伊小行星数量最多的行星，新加入的特洛伊小行星有 17 颗。特洛伊小行星是太阳系中与行星同轨道运行的小天体，占据着被称为拉格朗日点的稳定平衡点之一，位于行星前方（L4）60º和后方（L5）60º处。关于 2023 FW14 号天体，UCM 在 2023 年和 2024 年期间进行的数值模拟证实，它是一颗 L4 特洛伊木马，这意味着它在火星前方飞行，是继小行星 1999 UJ7 之后已知的第二颗此类特洛伊木马。特洛伊小行星在火星轨道上所在的拉格朗日点，特别是 L4 和 L5 的表示。资料来源：Marspedia虽然大多数火星小行星似乎从火星形成之初就伴随着这颗行星，但 2023 FW14 小行星在大约 100 万年前到达了它的特洛伊轨道，根据获得的数值结果，它可能会在大约 1000 万年后离开火星。它的起源有两种可能：可能是特洛伊小行星 1999 UJ7 的碎片，也可能是从穿越火星轨道的靠近地球的小行星群中捕获的。研究人员利用位于拉帕尔马岛 Roque de los Muchachos 天文台的加那利大望远镜（Gran Telescopio Canarias，GTCI）获得的光谱，找到了 2023 FW14 的化学成分，与其他个体相比，2023 FW14 显示出新的差异。虽然利用全球定位系统获得的 2023 FW14 星的光谱与另一颗 L4 特洛伊木马 1999 UJ7 星的光谱有些不同，但这两颗小行星属于同一成分组，都是原始类型的小行星，与 L5 特洛伊木马形成鲜明对比，它们都是富含硅酸盐的岩质小行星。增加已知火星"特洛伊木马"的数量使研究人员能够加深对这些物体的了解，而这些物体的存在最初是通过数学计算预测出来的。研究真实的"特洛伊木马"而不仅仅是数学预测的"特洛伊木马"，还可以检验我们理论模型的可靠性"，de la Fuente Marcos 总结道。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

偏心怪客：天文学家意外发现神秘的系外次海王星

偏心怪客：天文学家意外发现神秘的系外次海王星 研究人员发现了四颗红矮星周围的小海王星，这四颗红矮星分别被命名为TOI-782、TOI-1448、TOI-2120和TOI-2406。这四颗小海王星距离母恒星很近，其中三颗可能处于偏心轨道（TOI-782 b、TOI-2120 b、TOI-2406 b）。这些小海王星不是像地球一样的岩石行星，但可能是类似海王星的行星。天文学家利用全球地面望远镜网络和 TESS 太空望远镜的观测发现了围绕着四颗红矮星的小海王星。这四颗小海王星离它们的母星很近，其中三颗可能处于偏心轨道上。太阳系中没有大小介于地球和天王星/海王星之间的行星，它们被称为小海王星。不过，小海王星在太阳系外比较常见，是詹姆斯-韦伯太空望远镜进行大气特征描述的有希望的目标。小海王星长什么样？美国宇航局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）插图。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心这项研究通过地面望远镜与 MuSCATs（一系列用于研究凌日系外行星大气的多色同步照相机）[5]的跟踪观测，发现了四颗凌日短周期小海王星（TOI-782 b、TOI-1448 b、TOI-2120 b 和 TOI-2406 b）绕红矮星运行。这些小海王星的半径大约是地球的 2-3 倍，轨道周期不到 8 天。此外，利用斯巴鲁望远镜上的 IRD（红外多普勒）对它们的母星进行的径向速度测量表明，这四颗行星的质量上限小于地球质量的 20 倍。这些小海王星的测量半径与质量上限之间的关系表明，它们不是像地球那样的岩石行星。它们的内部很可能含有挥发性物质，如H2O等冰物质和大气。研究小组还发现，这四颗小海王星中至少有三颗（TOI-782 b、TOI-2120 b、TOI-2406 b）可能处于偏心轨道。一般来说，由于潮汐消散作用，围绕红矮星的短周期行星轨道应该是圆形的。然而，围绕红矮星的三颗短周期小海王星在数十亿年中一直保持着非零的偏心率。对此的一种可能解释是，它们的内部不易受到潮汐效应的影响。这四颗小海王星的质量-半径关系表明，它们不是岩石行星。因此，这些神秘的小海王星的内部可能与海王星类似。短周期的小海王星是詹姆斯-韦伯太空望远镜进行大气观测的理想目标。预计进一步的详细跟踪观测将增进我们对短周期小海王星内部成分和大气层的了解。说明：小海王星或次海王星是大小介于地球和海王星之间的行星（半径约为地球的 4 倍）。有效温度低于 ~3,800K 的 M 型恒星。美国国家航空航天局（NASA）的太空望远镜凌日系外行星巡天卫星（TESS）。凌日是指行星从恒星前方经过时部分遮挡星光的现象。MuSCAT 系列是安装在 1 至 2 米级大口径望远镜上的多色相机。行星的引力会导致其母星摆动。径向速度法（或多普勒法）利用恒星速度在视线方向上的明显变化来探测看不见的行星。 ... PC版： 手机版：

天文学家揭秘遥远系外行星TOI-1136的演化过程

天文学家揭秘遥远系外行星TOI-1136的演化过程 如果系统中的每个天体都是一只鸭子或小鸭子，TOI-1136 系统的有趣再现。资料来源：Rae Holcomb/UCI在1月29日发表于《天文学杂志》（The Astronomical Journal）上的一篇论文中，研究人员分享了TESS-Keck巡天的结果，对绕TOI-1136运行的系外行星进行了详尽的描述，TOI-1136是该星系中的一颗矮星，距离地球超过270光年。这项研究是该研究小组利用美国国家航空航天局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）提供的数据，于2019年对该恒星和系外行星进行初步观测的后续研究。该项目通过对凌日时间变化的计时，首次估算了系外行星的质量，而凌日时间变化是衡量轨道行星相互间引力的一个指标。在最近的研究中，研究人员将 TTV 数据与恒星的径向速度分析结合起来。利用加利福尼亚州汉密尔顿山利克天文台的自动行星发现者望远镜和夏威夷莫纳凯亚山上 W.M. 凯克天文台的高分辨率梯形光谱仪，他们可以通过多普勒效应的红移和蓝移探测到恒星运动的细微变化这有助于他们以前所未有的精度确定行星质量读数。为了获得这个太阳系中行星的精确信息，研究小组利用数百个径向速度测量数据和TTV数据建立了计算机模型。第一作者科里-比尔德（Corey Beard）是加州大学洛杉矶分校物理学博士候选人，他说，将这两种读数结合起来，可以获得比以往任何时候都更多的关于这个系统的知识。比尔德说："我们花了很多时间反复试验，但在开发出系外行星文献中迄今为止最复杂的行星系统模型之一后，我们对自己的成果非常满意。"该论文的合著者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学副教授保罗-罗伯逊（Paul Robertson）说，行星数量之多是激励天文小组开展进一步研究的一个因素。他说："我们认为，从研究的角度来看，TOI-1136 是非常有利的，因为当一个系统拥有多颗系外行星时，我们可以控制行星演化对宿主恒星的影响，这有助于我们关注导致这些行星具有这种特性的个别物理机制。"罗伯逊补充说，当天文学家试图对不同太阳系中的行星进行比较时，由于恒星的不同特性及其在银河系不同部分的位置，会有许多变量存在差异。他说，观察同一系统中的系外行星可以研究经历过相似历史的行星。TOI-1136 系统及其年轻恒星闪烁的艺术效果图。资料来源：Rae Holcomb/Paul Robertson/ UCI按照恒星的标准，TOI-1136非常年轻，只有7亿岁，这也是吸引系外行星猎手的另一个特点。罗伯逊说，寻找年轻恒星既"困难又特殊"，因为它们非常活跃。在恒星发展的这一阶段，磁性、太阳黑子和太阳耀斑更加普遍和强烈，由此产生的辐射会冲击和雕刻行星，影响它们的大气层。TOI-1136中已确认的系外行星TOI-1136 b至TOI-1136 g被专家们归类为"亚海王星"。罗伯逊说，最小的一颗行星的半径是地球的两倍多，其他行星的半径最多是地球的四倍，与天王星和海王星的大小相当。根据这项研究，所有这些行星绕TOI-1136运行的时间都少于水星绕地球太阳运行的88天。罗伯逊说："我们把整个太阳系装进了恒星周围的一个如此小的区域，以至于我们这里的整个行星系统都在这个区域之外。"它们对我们来说是奇怪的行星，因为我们的太阳系中没有与它们完全相似的东西，"合著者、加州大学洛杉矶分校物理学博士候选人蕾-霍尔科姆（Rae Holcomb）说。"但我们对其他行星系统的研究越多，就越觉得它们可能是银河系中最常见的行星类型"。这个太阳系的另一个奇特成分是可能存在第七颗行星，但尚未得到证实。研究人员检测到了该系统中另一种共振力的一些证据。罗伯逊解释说，当行星的运行轨道相互靠近时，它们会相互产生引力。他说："当你听到钢琴弹奏的和弦时，你会觉得很好听，这是因为你听到的音符之间存在共振，甚至是间隔。这些行星的轨道周期也有类似的间隔。当系外行星发生共振时，每次拉力的方向都是一致的。这可能会产生破坏稳定的效果，或者在特殊情况下，它可以使轨道更加稳定。"罗伯逊指出，这次调查远远没有回答他的研究小组关于这个系统中系外行星的所有问题，而是让研究人员希望获得更多的知识，特别是关于行星大气成分的知识。通过美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）先进的光谱分析能力，可以更好地进行这方面的研究。"加州大学利克天文台和凯克天文台都参与了这个非常重要的系统的表征工作，对此我感到非常自豪，"加州大学天文台副主任马修-谢特龙（Matthew Shetrone）说。"在同一个系统中有这么多中等大小的行星，确实让我们能够测试行星形成的情况。我想更多地了解这些行星，我们会在同一个太阳系中发现熔岩世界、水世界和冰世界吗？感觉就像科幻小说一样"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家在大熊星座发现与地球大小几乎相同的行星

天文学家在大熊星座发现与地球大小几乎相同的行星 HD 63433d是天文学家新发现的一颗地球大小的行星，由于它紧紧地围绕着一颗年轻的类太阳恒星运行，为行星演化的早期阶段提供了难得的一瞥。《天文学》杂志（The Astronomical Journal）最近发表的一项新研究描述了这颗新行星。美国国家航空航天局哈勃研究员、威斯康星大学麦迪逊分校天文学教授梅琳达-苏亚雷斯-富尔塔多（Melinda Soares-Furtado）和威斯康星大学麦迪逊分校应届毕业生、现佛罗里达大学研究生本杰明-卡皮斯特拉（Benjamin Capistrant）与来自世界各地的作者共同领导了这项研究。年轻、炙热、地球大小的行星HD 63433d紧靠大熊星座的恒星，而两颗相邻的小海王星大小的行星于2020年被确认则运行在更远的地方。图片来源：Alyssa Jankowski索亚雷斯-富尔塔多说："这是一颗有研究价值的行星，因为它可能就像早期的地球。"这颗行星被称为HD 63433d，是在一颗名为HD 63433的恒星周围轨道上发现的第三颗行星。HD 63433d 离恒星非常近，每 4.2 天就能绕行一圈。索亚雷斯-富尔塔多说："尽管它的轨道真的很近，但我们可以利用后续数据来寻找排气和大气流失的证据，这可能是陆地世界如何演化的重要制约因素。但相似之处也就到此为止了而且是惊人的相似。"根据HD 63433d的轨道，天文学家相对确定它是潮汐锁定的，这意味着它的一侧永远朝向恒星。这一侧的温度高达华氏2300度，可能会有熔岩流出，而另一侧则永远是黑暗的。关于这颗行星的恒星，我们应该知道些什么：HD 63433 的大小和恒星类型与我们的太阳大致相同，但（约 4 亿岁）它的年龄甚至不及太阳的十分之一。这颗恒星距离我们的太阳大约 73 光年，是一起移动的恒星群的一部分，共同组成了大熊座（熟悉的北斗七星就是位于这一星座），黑夜里，可以通过一副好的双筒望远镜看到 HD 63433。年轻、炙热、地球大小的行星 HD 63433d 位于大熊星座，靠近它的恒星，而两颗相邻的小海王星大小的行星（于 2020 年被确认）则运行在更远的地方。图片来源：Alyssa Jankowski科学家是如何发现这颗行星的？这项研究的作者们正在合作开展一个名为"THYME"的行星搜寻项目。2020年，他们利用NASA的凌日系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite）的数据，发现了两颗围绕HD 63433运行的海王星大小的行星。此后，TESS 卫星又对这颗恒星进行了四次观测，收集到的数据足以让研究人员探测到在这颗恒星和卫星之间交叉的 HD 63433d。下一步是什么？威斯康辛大学麦迪逊分校天文学教授朱丽叶-贝克尔（Juliette Becker）认为，HD 63433d有很多值得我们学习的地方。这颗行星的位置得天独厚，非常适合进一步研究。从南半球和北半球都能看到它那颗年轻的恒星，这就增加了可以对该系统进行训练的仪器数量，比如南非大型望远镜或亚利桑那州的 WIYN 天文台（这两座天文台都是由华大麦迪逊分校帮助设计和建造的）。这颗恒星比索阿雷斯-富尔塔多研究过的许多恒星都要近几个数量级，可能为开发研究从行星内部逸出的气体或测量其磁场的新方法提供了机会。索亚雷斯-富尔塔多说："这是我们的太阳后院，这有点令人兴奋。如此接近的恒星，周围如此拥挤的系统，能提供什么样的信息？当我们继续在它所属的这个年轻星团中的其他大约 100 颗类似恒星中寻找行星时，它将如何帮助我们？" ... PC版： 手机版：