有光环的行星(很可能是像土星一样的光环？这些行星被“超级泡芙”包围了一圈)

时间：2023/04/27 14:37:20 编辑：浏览量：次

博科园：本文为天文学类

来自卡内基科学研究院天文台和加州理工学院的两位天文学家，报告了一些有“超级泡芙”外行星可能是环状系外行星的证据。Anthony Piro和Shreyas Vissapragada写了一篇研究论文，描述了他们的理论和支持该理论的证据，并发表在《arXiv》上。正如Piro和Vissapragada指出的那样：太空科学家近年来发现了一系列具有广泛属性的系外行星。其中一个这样的群体被称为“超级泡芙”，因为它们的质量半径非常大，因此密度非常低。

这样的系外行星似乎有异常延伸的大气层而没有任何解释，科学家们发现它们的奇怪之处在于，它们似乎不容易受到光蒸发的影响。Piro和Vissapragada认为，这是因为它们根本没有延伸的大气层；相反，它们有像土星这样的光环。在考虑如果遥远系外行星上的太空科学家不知道土星环的情况下，土星会是什么样子时得出的理论。研究发现，这些外星人很可能会认为土星的密度只有其真实密度的一半，这让研究人员想知道，是否一些发现的系外行星。

如“超级泡芙”，可能由于轨道环而计算错了密度。研究人员首先考虑了一颗有光环系外行星的可能属性，注意到靠近恒星的系外行星会有岩石环，因为冰会融化。此外，由于遥远的岩石可能聚集在一起形成卫星，一些系外行星将不能形成足够宽的环来改变密度估计。接下来使用假设来创建模拟，显示环状行星在穿过恒星时对我们来说可能是什么样子。模拟显示，一些超级喷发可能是环状系外行星，研究人员认为，将于2012年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)新数据可能能证实了他们的理论。

有趣、不断增长的系外行星是“超级泡芙”，它们的质量半径非常大，因此密度也相应较低(≲0.3gcm−3)。具有这样延伸大气层的行星，对于当前演化模型来说是具有挑战性的，因为它们应该容易受到光蒸发的影响。新考虑一种不同的解释，即它们具有很大的推断半径，因为它们是环形的。这就很自然地解释了为什么这些“超级泡芙”到目前为止只显示出无特征的渡越光谱。发现这个假说不能解释所有这些系外行星，但可以用现有的数据解释某些“超级泡芙”。“超级泡芙”系外行星离它们的母星很近，这就要求光环的成分是岩石而不是冰块。

这限制了环的半径，并使解释开普勒51b、51c、51d和79d的大尺寸变得具有挑战性，除非环是由多孔材料组成。此外，开普勒18d，223d和223e的短潮汐锁定时间标度意味着这些行星可能旋转得太慢，导致小的扁率和被母星扭曲的光环。开普勒87C和177C最有可能被光环解释，但是需要~10ppm的光度来检验这个假设。虽然研究提出的论点不那么有利，但开普勒18d，223d和223e周围的环的存在将更容易测试(~50-150ppm测光)。