你能想象一颗像“棉花糖”一样蓬松的星球样吗?有人可能会说:“气态行星大部分都是气体的话应...|行星的密度可以有多低——神奇的棉花糖星球( 二 )

你能想象一颗像“棉花糖”一样蓬松的星球样吗?有人可能会说:“气态行星大部分都是气体的话应...|行星的密度可以有多低——神奇的棉花糖星球
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天王星
对于一颗距离恒星如此近的行星 , 它大概率是会被潮汐锁定的 。 那么它如果有行星环的话 , 这个行星环必定会和公转轨道在同一平面 。 即使存在一定夹角 , 这个角度也不会太大 。 因此从我们的视角望去 , 即使这颗行星有行星环 , 那它也是一条细线 , 对恒星亮度的遮挡非常有限 。 所以这个解释也不大可能 。
后来研究人员通过元素分析发现 , 相较于其他红矮星附近的气态行星 , 这颗行星的金属元素(也就是除氢、氦以外的其他元素)含量非常低 。 低金属含量意味着当初形成它的原行星盘很容易消散 , 即使仍有剩余的物质 , 对于低金属含量行星来说它的吸积过程会非常缓慢 。 说白了就是 , 这颗行星在当初发育阶段本就吃得慢 , 加上周围的食物还没怎么吃就被恒星风吹走了 , 最终这颗行星的体重只有木星的1/4 。 质量小意味着引力弱 , 引力弱内部物质就比较松散 , 所以才导致了如今的低密度结果 。
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行星吸积
除了低金属元素的这个解释外 , 研究人员还提供了另一种比较靠谱的解释:虽然行星表面的温度预示着它并没有从恒星接收到足够的热量 。 但是如果热量来源于不在外部 , 而是由其内部产生的话 , 那么也会对行星的个头产生影响 。 但是问题在于 , 对于这颗行星来说它的年纪已经算是比较大了 , 按理来说核心应该已经冷却得差不多了 , 那么它内部的热量是从哪来的呢?
此时研究人员发现 , 这颗行星的轨道偏心率比较高 。 这种椭圆型轨道会使行星内部被潮汐作用加热 , 这或许也是行星膨胀的原因之一 。 不过这种影响究竟有多大 , 目前还不好说 。 需要后续对行星内部结构进行更详细的研究 , 以及对轨道偏心率进行更精确的估算后才能知道 。
其实今天说的TOI-3757b还不是密度最小的行星 , 2012年天文学家在距离我们大约三千光年的开普勒-51恒星附近 , 发现了两颗极为蓬松的行星 。 论个头 , 其中开普勒-51b的半径是木星的0.6倍 , 但质量仅相当于2个地球 。 而另一个开普勒-51c更加夸张 , 质量只有4个地球质量 , 但半径达到了木星的0.8倍 , 换算下来密度还不到0.1g/cm3 , 或许这才是真正的“气态行星” 。
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开普勒-51c质量与半径
此外 , 开普勒-51周围的这些行星(以及恒星自己)它们都非常年轻 。 如果45亿岁的太阳系正值中年 , 那么开普勒-51还只是个5亿岁的小朋友 。 另外 , 这些比棉花糖还要蓬松的行星它们的气体正在迅速消散 , 在接下来的十亿年里 , 它们“浮肿”的身躯会慢慢变得“苗条” , 最终成为像海王星一样的类海王星天体 。
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开普勒-51
最后 , 对于这些距离恒星非常近的热木星来说 , 存在生命就别想了 , 尤其是今天说的TOI-3757b这种低金属行星 , 毕竟无论是碳基还是硅基 , 原材料不够说啥也没用啊 。