CoRoT-7b行星

CoRoT-7b行星

CoRoT-7b行星是美國太空網報導的、2010年01月11日前天文學家所觀測到的、表面遍布火山以及非常熾熱溫度的一顆岩石太陽系外行星。這顆系外行星名字被命名為“CoRoT-7b”。

基本介紹

  • 中文名:柯洛7b行星
  • 外文名:CoRoT-7b
  • 分類:行星
  • 發現時間:2009年10月
  • 直徑:26000千米
  • 表面溫度:2200攝氏度
  • 距地距離:480光年
行星外觀,潮汐非唯一熱源,相當於兩個地球大小,與木衛一更相像,火山活動難以證明,

行星外觀

2009年,天文學家宣稱,最新發現的一顆奇特太陽系外行星表面溫度可達到2200攝氏度,行星表面遍布著火山噴發。
2009年10月天文學家探測到這顆行星,該行星距離地球480光年,環繞一顆恆星運行。由於它近距離接近其主恆星,它的岩石平面不太可能孕育生命。據悉,“CoRoT-7b”行星白天表面溫度可達到2200攝氏度,夜晚溫度會降至零下210攝氏度。
天文學在2010年1月召開的第215屆美國天文學協會會議上宣稱,最新研究發現這顆難接近的行星並不適宜生命存在,除非它的運行軌道接近完美的圓形。這顆行星表面承受猛烈的火山噴發。
CoRoT-7b行星表面的火山活躍性要比木星一更強烈,木星一表面至少有400處火山,是太陽系內火山最活躍的星體。美國華盛頓大學的羅里-巴恩斯(Rory Barnes)說:“如果狀況正如我們所猜測的那樣,CoRoT-7b行星將持續不斷地出現多樣化的火山噴發,岩漿四處溢流在行星表面上。”
火山活動性與生命的發展息息相關,這是由於火山活動會經常地改造行星表面,使得任何有機生物無立足之處。之前的研究顯示CoRoT-7b行星的大氣層是由岩石蒸汽構成,很可能在表面上降落岩石雨。
巴恩斯和同事們認為CoRoT-7b行星具有較高的火山活動性,是由於它近距離接近主恆星,其距離僅有250萬公里,該距離是地球至太陽距離的60分之一。
據巴恩斯的推測,任何圓形軌道的偏離,即使僅有250公里,都將導致CoRoT-7b行星接受其恆星系鄰近行星的顯著重心牽引力。這些重心牽引力將導致行星的表面變彎曲和變形,從而引發火山噴發。
地球也承受著類似的潮汐引力,但地球表面的海洋可以逐漸緩解潮汐引力。巴恩斯解釋說:“CoRoT-7b行星表面並沒有海洋,非圓形軌道上的行星在軌道不同點將承受不同程度的重心引力,當它們最近距離接近恆星時,將承受最強烈的重心牽引力,當它們距離恆星最遠時,將承受最微弱的重牽引力。當這顆行星在近恆星點和遠恆星點之間運行時,行星表面將變得鬆弛和伸展。這種行星表面伸展性將磨擦行星內部熱量,從而促進表面形成火山噴發。”

潮汐非唯一熱源

據領導實施這項研究的美國華盛頓大學天文學家洛里-巴恩斯(Rory Barnes)介紹,與木星的衛星木衛一一樣,CoRoT-7b很容易處於適當的軌道,體驗所謂的潮汐加熱現象。在木衛一上,潮汐加熱現象是因木星引力的推拉作用令其地殼不斷變形所致。巴恩斯表示,這種活動產生了足夠的熱量,為數百座活火山提供了能量,CoRoT-7b同樣存在這種情況。
與木衛一不同的是,CoRoT-7b緊靠一顆恆星而非行星軌道運行,所以,潮汐並不是這顆系外行星的唯一熱源。基於以前的大量觀測,天文學家認為CoRoT-7b表面溫度在1832至2732華氏度(1000至1500攝氏度)之間。巴恩斯說,表面溫度如此之高,CoRoT-7b一定會有“熔岩池塘甚至是熔岩海洋”。
科學家還了解到,CoRoT-7b有潮汐鎖定現象,所以,有一面總是面向恆星。所謂潮汐鎖定,是指一個天體繞另一個天體公轉時,會產生潮汐摩擦,讓自轉減慢,到了最後會以同一面持續面對另一天體的狀態。巴恩斯說:“這顆行星的背面可能存在火山活動。根據我們的猜測,CoRoT-7b的一面表面已經熔化,另一面則是劇烈的火山活動。”

相當於兩個地球大小

CoRoT-7b是天文學家利用以法國為首的行星尋找任務CoRoT發現的。CoRoT任務旨在探尋天體從恆星前面經過(即穿越)時引起的星光周期性微降現象。當發現CoRoT-7b的訊息在2009年2月宣布時,天文學家將其稱為是迄今發現的繞類日恆星運行的最小系外行星。
根據CoRoT-7b的穿越,天文學家可以知道,這顆行星大概相當於兩個地球大小。地球的直徑約為7920英里(12760公里)。木衛一的直徑約為2260英里(3630公里)。後續研究測量了CoRoT-7b的質量和密度,證實它是一顆岩質行星。基於這些特徵,CoRoT-7b被稱為“超級地球”。
這一術語被用來依據系外行星與太陽系內天體的相似程度,對它們進行非正式分類,比如“熾熱木星”、“超級海王星”等。在最新研究中,巴恩斯和同事根據CoRoT-7b的大小、質量、與恆星的遠近程度及其同附近“姐妹行星”CoRoT-7c的相互作用,對這顆系外行星的可能軌道做出估計。他們在2010年1月召開的美國天文學會大會上公布了這一研究結果。

與木衛一更相像

研究人員發現,即便CoRoT-7b軌道的運行稍顯異常,也能產生足夠的潮汐熱量,為大量火山活動提供能量,使得它更像木衛一而非地球。據巴恩斯介紹,首先,就像木衛一的運行軌道非常接近木星一樣,CoRoT-7b也近距離繞其主恆星運轉,所以,引力的影響尤其強烈。
其次,木衛一和CoRoT-7b都存在潮汐鎖定現象。以木衛一為例,這意味著這顆衛星的一面始終面朝木星。這一側受木星引力的推拉作用更為明顯,以致這個原本圓球狀的天體稍顯橢圓形,中心位置鼓起。巴恩斯說:“地球也存在這種現象,由於同太陽和月球的相互作用,地球中間也鼓了起來。海洋潮汐式緣於引力潮,而岩石也因潮汐作用而變形。”
此外,由於同木星附近衛星的相互作用,木衛一的運行軌道呈不規則的橢圓形,所以,它與木星的距離會隨時間變化。在距離木星更近時,木衛一會被更多地拉長,而遠離木星時,它則會變得更圓。巴恩斯說:“我們以網球為例,如果你不斷擠壓,它會因摩擦而產生熱量。木衛一就存在這種情況,只不過它是同一顆行星產生了這種作用。”
眼下,CoRoT-7b距離我們過於遙遠,當前技術和望遠鏡無法對其軌道做出精確估計,所以,這顆行星是否真像木衛一還是一個謎。美宇航局下屬噴氣推進實驗室行星科學家羅薩莉-洛佩斯(Rosaly Lopes)說:“我認為他們的研究結果很可靠。”她認為,1979年,在“旅行者”號飛船發現木衛一火山噴發的羽狀塵埃物質之前,科學家就已成功預測了木衛一表面的火山活動。

火山活動難以證明

洛佩斯說:“斯坦-皮爾(Stan Peale)和同事分析了木衛一的軌道,認為它可能存在潮汐加熱現象。”緊接著,“旅行者”號飛船發回的照片顯示了大量羽狀塵埃,後來,“伽利略”號飛船拍到的照片又發現了170多座活火山。皮爾現為美國加州大學聖巴巴拉分校名譽教授,他也認為“最新研究的結論可行的”。
皮爾指出,CoRoT-7b附近第二顆行星的存在意味著,這顆行星的軌道可能不斷變化,“足以將內部加熱至超級木衛一的狀態,最終像木衛一一樣表面具有火山活動。”洛佩斯則表示,“最新研究令人感興趣的是,像木衛一這樣的天體可能存在於其他太陽系中。不過,在當前條件下,CoRoT-7b是否存在活躍的火山活動非常難以證明。
巴恩斯稱,像“斯皮策”太空望遠鏡這樣的先進觀測手段或許能看到CoRoT-7b火山噴發釋放的氣體。他說:“CoRoT-7b行星軌道周圍或許遍布火山噴發形成的氣雲。我們利用‘斯皮策’望遠鏡可能會根據光的信號觀測到,但這非常困難,因為CoRoT-7b行星距離我們過於遙遠,且光線微弱。”
不過,巴恩斯認為,隨著CoRoT這樣的行星尋找任務以及最新發射的“克卜勒”望遠鏡不斷深入太空,人類將會發現數千個與CoRoT-7b相似的表面熾熱的岩質天體。巴恩斯說:“我將‘克卜勒’望遠鏡看作是尋找超級木衛一的理想探測器。”每發現一個“超級木衛一”,都“距離發現真正的‘超級地球’更近了一步。”

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