一颗新称重的系外行星让天文学家深感困惑。
在对一颗名为 HD-114082b 的非常年轻的木星大小的系外行星进行测量后，科学家发现它的特性与两种流行的气态巨行星形成模型并不完全匹配。
简而言之，就其年龄而言，它太重了。
“与目前接受的模型相比，HD-114082b 对于一个年龄只有 1500 万年的年轻气态巨星来说，密度大约是其两到三倍，”天体物理学家奥尔加·扎霍扎伊 (Olga Zakhozhay) 解释道德国马克斯·普朗克天文学研究所的教授。
这颗系外行星绕着大约 300 光年远的一颗名为 HD-114082 的恒星运行，一直是密集数据收集活动的对象。 HD-114082b 的年龄只有 1500 万年，是迄今为止发现的最年轻的系外行星之一，了解它的特性可以为了解行星如何形成提供线索？ 一个尚未完全理解的过程。
根据系外行星对其主恒星的影响，需要两种类型的数据来全面表征系外行星。 凌日数据记录了当绕轨道运行的系外行星经过恒星前方时恒星光线变暗的情况。 如果我们知道这颗恒星有多亮，那么微弱的变暗就可以揭示系外行星的大小。
另一方面，径向速度数据记录了恒星响应系外行星引力的摇晃程度。 如果我们知道恒星的质量，那么它的摆动幅度就可以给我们提供系外行星的质量。
近四年来，研究人员收集了 HD-114082 的径向速度观测结果。 利用结合的凌日速度和径向速度数据，研究人员确定 HD-114082b 的半径与？ 但是木星质量的8倍。 这意味着这颗系外行星的密度大约是地球的两倍，几乎是木星密度的十倍。
这颗年轻的系外行星的大小和质量意味着它不太可能是一颗超大的岩石行星； 这些的上限约为3 地球半径和25 地球质量。
岩石系外行星的密度范围也非常小。 超过这个范围，身体变得更密集，行星的引力开始保留大量的氢和氦大气。
HD-114082b 远远超出了这些参数，这意味着它是一颗气态巨行星。 但天文学家只是不知道它是如何形成的。
“我们认为巨行星可以通过两种可能的方式形成，”天文学家拉尔夫·朗哈特说MPIA 的。 “两者都发生在分布在年轻中心恒星周围的由气体和尘埃组成的原行星盘内。”
这两种方式称为“冷启动”或“热启动”。 在冷启动时，这颗系外行星被认为是由围绕恒星运行的圆盘中的碎片一块一块地形成的。
这些碎片首先被静电吸引，然后被重力吸引。 它获得的质量越大，增长的速度就越快，直到它的质量大到足以引发宇宙中最轻的元素氢和氦的失控吸积，从而在岩石核心周围形成巨大的气态包层。
鉴于气体在落向行星核心并形成大气层时会失去热量，因此这被认为是相对凉爽的选择。
热启动也称为盘不稳定，人们认为当盘中不稳定的涡流区域在重力作用下直接塌陷时就会发生热启动。 由此产生的天体是一颗完全形成的系外行星，它没有岩石核心，其中的气体保留了更多的热量。
经历冷启动或热启动的系外行星应该以不同的速率冷却，产生我们应该能够观察到的独特特征。
研究人员表示，HD-114082b 的特性不符合热启动模型； 它的大小和质量与核心吸积更加一致。 但即便如此，就其尺寸而言，它仍然太大了。 要么它有一个异常坚固的核心，要么发生了其他事情。
“现在放弃热启动的想法还为时过早，”朗哈特 说。 “我们只能说，我们仍然不太了解巨行星的形成。”
这颗系外行星是我们所知的三颗年龄小于 3000 万年的行星之一，天文学家已经获得了这颗行星的半径和质量测量数据。 到目前为止，这三者似乎都与磁盘不稳定模型不一致。
显然，三个是一个非常小的样本量，但三比三表明，也许核心吸积可能是两者中更常见的。
“虽然需要更多这样的行星来证实这一趋势，但我们认为理论家应该开始重新评估他们的计算，”扎科扎伊 说。
“我们的观测结果如何反馈到行星形成理论中，这是令人兴奋的。它们有助于提高我们对这些巨行星如何生长的了解，并告诉我们理解上的差距在哪里。”
该研究发表于天文学与天体物理学。
