天文学家发现系外行星正围绕着一颗老化的恒星螺旋式地湮灭

天文学家发现系外行星正围绕着一颗老化的恒星螺旋式地湮灭通过提供对处于这种高级进化阶段的系统的第一眼观察，这一发现为行星轨道衰变的漫长过程提供了新的见解。死于恒星被认为是等待许多行星世界的命运。几十亿年后，随着我们的太阳越来越老，这可能是地球的最终告别。哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的51Pegasib研究员ShreyasVissapragada说："我们以前曾检测到系外行星向其恒星吸气的证据，但我们以前从未见过这样一颗围绕着进化恒星的行星，"他是描述这些结果的一项新研究的主要作者。"理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上吸取能量，现在我们可以用观测结果来检验这些理论。"这些发现将于今天（2022年12月19日）发表在《天体物理学杂志通讯》上。这颗命运多舛的系外行星被命名为开普勒-1658b。正如它的名字所示，天文学家通过开普勒太空望远镜发现了这颗系外行星，开普勒太空望远镜是2009年发射的一项先驱性行星猎取任务。奇怪的是，这个世界是开普勒观察到的第一颗新的系外行星候选者。然而，它花了将近十年的时间来确认这颗行星的存在，当时这个物体作为第1658个条目正式进入开普勒的目录。开普勒-1658b是一颗所谓的热木星，这是给予质量和大小与木星相当，但围绕其宿主恒星处于炙热的超近轨道上的系外行星的昵称。对于开普勒-1658b来说，这个距离仅仅是我们的太阳和其最紧密的轨道行星--水星之间的空间的八分之一。对于热木星和其他像开普勒-1658b这样已经非常接近其恒星的行星来说，轨道衰变看起来肯定会最终导致毁灭。测量系外行星的轨道衰减对研究人员来说是一个挑战，因为这个过程非常缓慢和渐进。根据新的研究，在开普勒-1658b的情况下，其轨道周期正在以每年约131毫秒（千分之一秒）的微不足道的速度下降，较短的轨道表明该行星已经接近其恒星。检测这种下降需要多年的仔细观察。观察从开普勒开始，然后被南加州的帕洛玛天文台的黑尔望远镜发现，最后是2018年发射的凌日系外行星调查望远镜，即TESS。所有这三台仪器都捕捉到了凌日，凌日是指当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星的亮度非常轻微地变暗。在过去的13年里，开普勒-1658b的凌日间隔略微但稳定地减少。开普勒-1658b所经历的轨道衰减的根本原因是潮汐力，与地球上的海洋每日涨落的现象相同。潮汐力是由两个轨道物体之间的引力相互作用产生的，比如我们的世界和月球之间，或者开普勒-1658b和它的恒星之间。这些天体的引力扭曲了彼此的形状，当天体对这些变化作出反应时，能量就会被释放。根据所涉及的天体之间的距离、大小和旋转速度，这些潮汐相互作用可以导致天体互相推开--地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况--或者向内推开，就像开普勒-1658b向其恒星那样。特别是在恒星-行星的组合下，研究人员对这些天体的动力学仍有许多不了解的地方。因此，对开普勒-1658系统的进一步研究应该证明是有启发性的。这颗恒星已经进化到了其恒星生命周期中开始膨胀的地步，就像我们的太阳被预期的那样，并且已经进入了天文学家所说的亚巨型阶段。与像我们太阳这样未进化的恒星相比，进化的恒星的内部结构更容易导致从托管行星的轨道上获取的潮汐能量的消散。这加速了轨道衰变过程，使其更容易在人类的时间尺度上进行研究。这些结果进一步帮助解释了开普勒-1658b的一个内在的奇怪现象，它看起来比预期的更亮、更热。研究小组说，缩小该行星轨道的潮汐相互作用也可能在该行星本身产生额外的能量。Vissapragada指出，木星的卫星木卫二也有类似的情况，它是太阳系中火山最多的天体。来自木星对木卫二的引力推拉，融化了这个星球的内部。这些熔化的岩石然后喷发到月球著名的地狱般的黄色硫磺沉积物和新鲜的红色熔岩表面。对开普勒-1658b的额外观测结果的堆叠，可以对天体的相互作用有更多的了解。而且，随着TESS计划继续仔细检查附近的数千颗恒星，Vissapragada及其同事预计该望远镜将发现许多其他系外行星在其宿主恒星的"排水沟"中盘旋的例子。Vissapragada说："现在我们有证据表明一颗行星在一颗进化的恒星周围被吸入，我们可以真正开始完善我们的潮汐物理学模型。开普勒-1658系统可以在未来几年内以这种方式作为一个天体实验室，如果幸运的话，很快就会有更多这样的实验室。"Vissapragada最近在几个月前加入了天体物理学中心，现在正接受MercedesLópez-Morales的指导，他期待着系外行星的科学继续取得巨大的进步。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335633.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335633.htm

科学家发现一颗比地球大40%的系外行星 可能适合生命存在

科学家发现一颗比地球大40%的系外行星可能适合生命存在一个国际科学家小组说，他们在大约100光年外发现了两颗新的"超级地球"类型的行星，其中一颗可能适合生命的存在。与我们太阳系中的任何行星不同，近1600颗已知的超级地球比地球大，但比天王星和海王星等冰冻行星轻。比利时列日大学的研究人员周三宣布，他们在使用地球上望远镜确认最初由NASA卫星在同一恒星系中发现的一颗行星存在时发现了另一颗行星。NASA卫星发现了LP890-9b行星，它比地球大大约30%，在短短2.7天内围绕太阳运行。ULiège的研究人员利用他们在智利和西班牙的SPECULOOS望远镜，用高精度相机仔细观察这颗行星。就在那时，这些观星者发现了另一颗行星，LP890-9c（被ULiège研究人员重新命名为SPECULOOS-2c），它比地球大40%，绕太阳运行需要8.5天。安达卢西亚天体物理研究所的研究员、该论文的主要合著者之一FranciscoPozuelos在一份新闻稿中说，该行星距离其母恒星只有370万英里，但它可能适合生命的存在。相比之下，地球距离我们的太阳超过9300万英里。尽管这颗行星轨道非常接近它的恒星，距离比水星围绕我们太阳的距离短大约10倍，但它接受的恒星辐照量仍然很低，只要它有足够的大气层，就可能允许在行星的表面存在液态水。这是因为LP890-9号恒星比太阳小大约6.5倍，其表面温度是太阳的一半。NASA的凌日系外行星调查卫星（TESS）通过监测数千颗恒星的光照度来寻找围绕附近恒星运行的系外行星。当一颗行星从这些恒星的前面经过，导致被监测的光线变暗时，就会发现新的行星。ULiège的科学家随后用地面望远镜跟踪NASA的发现，以确认和描述这些行星。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1314111.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1314111.htm

系外行星大气首现稀有元素铽

系外行星大气首现稀有元素铽KELT-9b是银河系内最热的系外行星，围绕一颗遥远的恒星运行，距离地球约670光年。该天体的平均温度高达惊人的4000℃，自2016年被发现以来，一直令全球天文学家深深着迷。最新研究负责人、隆德大学天体物理学博士生尼古拉斯·博尔萨托表示，他们开发出了一种新方法，可获得有关行星更详细的信息。利用这种方法，他们发现了7种元素，包括稀有元素铽，科学家们此前从未在任何系外行星的大气层中发现过这种元素。博尔萨托说，在系外行星的大气层中发现铽令人惊讶，对这些行星了解越多，未来找到“地球2.0”的机会就越大。系外行星是指位于太阳系外的其他恒星系中的行星。1995年，科学家探测到第一颗围绕类日恒星的系外行星，迄今已经记录了5000多颗系外行星，他们希望能从这些行星中探测到生命的存在。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357273.htm

天文学家发现一颗系外行星正朝着毁灭的方向行进

天文学家发现一颗系外行星正朝着毁灭的方向行进一颗系外行星的轨道在围绕一颗衰老的恒星运行时发生了衰变，它的发现提供了对行星轨道衰变的渐进过程的新认识，使人们第一次看到了处于最后阶段的太阳系。被一颗恒星吞噬的命运被认为是许多行星的最终命运，包括大约50亿年后的地球。据科学家称，系外行星开普勒-1568b在遭遇灭顶之灾之前只剩下不到300万年。普林斯顿大学的亨利-诺里斯-拉塞尔天体物理学博士后阿什利-琼托斯是发现开普勒-1658b正在围绕其老化的恒星螺旋式地走向灭亡的团队的一员，为了解其他世界在其太阳系演变过程中的命运提供了机会。资料来源：普林斯顿大学天体物理科学系的斯蒂芬妮-赖夫。普林斯顿大学天体物理学系亨利-诺里斯-罗素博士后研究员阿什利-琼托斯说："几十年来，我们一直有理论家预测恒星及其行星的命运，但我们以前从未有观测数据来检验它们。我们也可以从我们自己的太阳系方面来考虑这个问题。一旦太阳将其所有的氢气融合成氦气，地球将生存多久？我们有一些想法，但最终很难确定。这些单行星系统对于帮助固定这些不同的理论来说真的很重要。"Chontos是《天体物理学杂志通讯》中一项新研究的第二作者，描述了研究人员对这颗注定失败的系外行星的观察。第一作者是ShreyasVissapragada，哈佛大学和史密森学会的51Pegasib研究员。"他说："我们以前曾检测到系外行星向其恒星内旋的证据，但我们以前从未见过这样一颗围绕进化恒星行进的行星。"对于类似于太阳的恒星来说，"进化"指的是那些已经将所有的氢气融合成氦气并进入其生命的下一个阶段的恒星。在这种情况下，该恒星已经开始膨胀成一个亚巨星。Vissapragada说："理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上吸取能量，而现在我们可以用观测结果来检验这些理论。"这颗命运多舛的系外行星被命名为开普勒-1658b。正如它的名字所示，天文学家通过开普勒太空望远镜发现了它，开普勒太空望远镜是一项在2009年启动的先驱性行星猎取任务。这个世界是开普勒观测到的第一颗新的候选系外行星，当时它被称为KOI4.01--由开普勒确定的第四个感兴趣的物体。(在开普勒发射之前，KOI1、2和3已经被确认。）在早期，KOI4.01被认为是观测误差。十年后，Chontos在观察穿过其恒星的地震波时，意识到数据不符合模型的原因是科学家们认为他们是在为一颗太阳大小的恒星周围的海王星大小的物体。Chontos和她的同事表明，这颗行星和它的恒星都比最初预测的要大得多，此时，这个天体作为第1658个条目正式进入开普勒目录。开普勒-1658b是一颗所谓的热木星，这是给予质量和大小与木星相当，但围绕其主星处于炙热的超近轨道的系外行星的昵称。对于开普勒-1658b来说，这个距离仅仅是我们的太阳和其最紧密的轨道行星--水星之间的空间的八分之一。而且，与水星88天的轨道不同，开普勒-1658b仅用3.8天就能围绕其恒星旋转。对于热木星和其他非常接近其恒星的行星来说，轨道衰变和碰撞看起来是不可避免的。但事实证明，测量系外行星如何在其宿主恒星的轨道中盘旋是具有挑战性的，因为这一过程是极其缓慢的。就开普勒-1658b而言，新的研究报告指出，它的轨道周期正以每年约131毫秒（千分之一秒）的速度下降。检测这种下降需要多年的仔细观察。观察从开普勒开始，然后被位于南加州的帕洛玛天文台的黑尔望远镜发现，最后是2018年发射的凌日系外行星调查望远镜，即TESS。所有这三台仪器都捕捉到了凌日，凌日是指当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星的亮度非常轻微地变暗。在过去的13年里，开普勒-1658b的凌日间隔略微但稳定地减少。同样的现象也是造成地球海洋涨落的原因：潮汐力。潮汐力是由轨道上的天体相互拉扯产生的，无论是地球和月球还是开普勒-1658b和它的恒星。两个天体都对对方施加引力，但较大的天体总是会占据优势，这意味着较小的天体弯曲更多。这种拉扯扭曲了每个物体的形状，当行星和恒星对这些变化做出反应时，能量就会被释放出来。根据它们之间的距离、它们的大小和它们的旋转速度，这些潮汐相互作用可能导致天体互相推开--地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况--或者向内推，就像开普勒-1658b向它的恒星那样。对于这些动力学，特别是在恒星-行星之间的情况下，研究人员仍有很多不了解，因此天体物理学家们渴望从开普勒-1658系统中了解更多。开普勒-1658b的恒星已经演化到了其恒星生命周期中开始膨胀的阶段，就像我们的太阳被预期的那样，它已经进入了天文学家所说的亚巨星阶段。理论家们预测，与我们太阳这样的富氢恒星相比，进化后的恒星的内部结构更容易导致从行星的轨道上获取的潮汐能量的消散，这将加速轨道衰变过程，使其更容易在人类的时间尺度上进行研究。琼托斯说："尽管从物理上讲，这颗系外行星的系统与我们的太阳系非常不同，但它仍然可以告诉我们很多关于这些潮汐消散过程的效率，以及这些行星可以生存多久。"她说，开普勒-1658b大约有20亿年的历史，正处于其生命的最后1%。她和她的同事预测，这颗行星将在大约300万年后与它围绕运转的恒星发生碰撞。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341085.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341085.htm

银河系最热的系外行星：外星大气层蕴藏罕见的铽元素

银河系最热的系外行星：外星大气层蕴藏罕见的铽元素天《文学与天体物理学》杂志上的新研究揭示了关于这个滚烫的怪兽大气层的发现。"我们已经开发了一种新的方法，使我们有可能获得更详细的信息。"隆德大学天体物理学博士生尼古拉斯-博萨托说："利用这个方法，我们发现了七种元素，包括稀有物质铽，这在以前从未在任何系外行星的大气层中发现过。"铽是一种稀土金属，属于所谓的镧系元素。该物质于1843年由瑞典化学家卡尔-古斯塔夫-莫桑德在斯德哥尔摩群岛的Ytterby矿区发现。这种物质在自然界中非常罕见，今天世界上99%的铽的生产都发生在内蒙古的巴彦奥博白云鄂博矿区。在一颗系外行星的大气中发现铽是非常令人惊讶的。大多数系外行星是由天文学家对恒星的亮度进行测量后发现的。当一颗系外行星从其恒星前面经过时，恒星的亮度会降低。由于他们先进的测量方法，研究人员已经成功地过滤掉了KELT-9b大气层中的主要信号。这为发现其他系外行星大气层的更多信息提供了可能。尼古拉斯-博萨托解释说："对较重元素的更多了解有助于我们，除其他外，确定系外行星的年龄以及它们是如何形成的。"系外行星，或称太阳系外行星，是指除我们自己的太阳系以外的其他太阳系中的行星。第一个被证实的发现是在1992年，是一颗围绕中子星运行的系外行星。三年后，发现了第一颗有类似太阳的恒星的系外行星。从那时起，已经有超过5000颗系外行星被记录下来。系外行星的存在往往会引发关于宇宙中其他地方存在生命的可能性的问题。探测超热系外行星大气层中的重元素是了解行星大气层如何运作的另一个步骤。尼古拉斯-博萨托总结说："我们对这些行星了解得越多，我们在未来找到地球2.0的机会就越大。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358689.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358689.htm

科学家通过詹姆斯·韦伯太空望远镜发现系外行星存在二氧化碳的证据

科学家通过詹姆斯·韦伯太空望远镜发现系外行星存在二氧化碳的证据8月26日消息，最近天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到太阳系外存在二氧化碳的证据。天文学家的研究目标是一颗名为WASP-39b的气态巨行星，距离地球700光年，围绕着一颗类日恒星运行。据悉，WASP-39b表面的温度始终维持在900摄氏度左右。虽然天文学家早在2011年就发现了这颗气态巨行星，但韦伯太空望远镜上高灵敏度的红外探测仪器让研究人员得以对WASP-39b进行详细分析，第一次探测到这颗气态巨行星大气中存在二氧化碳。为更好地了解系外行星，研究人员用太空望远镜来测量系外行星大气的化学组成成分。大气中的分子会造成某些特征波长的光线被吸收，因此研究人员通过观察恒星发出的光如何被WASP-39b的大气层过滤来进行深入分析，根据这些特征波长来检测行星大气中关键气体组成成分。7月10日，天文学家利用韦伯太空望远镜搭载的NIRSpec近红外光谱仪来检测WASP-39b大气中的气体和化学物质。行星科学家、凌日系外行星小组成员扎法尔·鲁斯坦库洛夫（ZafarRustamkulov）表示：“当看到数据那一刻，明显的二氧化碳特征就吸引了我的注意力。”“这是一个特殊的时刻，跨越了系外行星科学的一个重要门槛。”凌日系外行星研究小组负责人、天文学家娜塔莉·巴塔利亚（NatalieBatalha）则表示：“在WASP-39b上探测到如此清晰的二氧化碳信号，预示着我们在检测较小类地行星的大气时会有更多收获。”二氧化碳与地球上的生命有关。天文学家在寻找遥远世界的生命时，通常会寻找能维持生命存续的基本组成成分，比如液态水、源源不断的能源、碳和其他元素。当NASA在7月12日公布第一批韦伯太空望远镜拍摄的图像数据时，其中就包括显示WASP-39b系外行星大气中存在水的数据，以及行星上有云和雾的证据。韦伯太空望远镜上搭载的设备能对遥远行星大气层进行深入观测，因此天文学家将会有更多发现。康奈尔大学天文学教授、卡尔·萨根研究所所长丽莎·卡尔滕格（LisaKaltenegger）表示，“有了詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们可以探索其他世界大气的化学组成或许其中有我们只能用生命来解释的迹象。”“这是我们探索宇宙的神奇时刻，”卡尔滕格补充道，“我们是宇宙中唯一存在生命的行星吗？这台神奇的太空望远镜堪称是第一个能收集足够光的工具，让我们得以开始解决这个基本问题。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308789.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308789.htm