这颗已知最热行星周围存在大气层的不稳定迹象让天文学家感到困惑;短暂的气体释放可能是答案。
星球天文学家对此感到困惑,他们在某些次生食期间观察到了大气层存在的证据,但在其他次生食期间却没有观察到。岩浆海洋的地球化学释气或许能提供答案。
我们发现的大多数行星对于人类来说都是相当不适宜居住的地方,但很少有行星像这颗行星一样糟糕。55 巨蟹座 e,它的温度甚至让金星都黯然失色。当它经过 55 巨蟹座 A 恒星后方时,观测到的现象被称为二次食,会产生不一致的信号,天文学家们迫切希望对此作出解释。
如果你是那种在天文学中看到“信号”这个词并认为你会失望的(实际上,这种情况会经常发生)。没有人能想象如此炎热的世界能够支持生命,更不用说技术文明了。对于天文学家来说,信号可以指任何不是噪音的东西,在这种情况下指的是可能代表大气层的特定气体的迹象。
在这种情况下,令人困惑的是,巨蟹座 55 e 每 18 小时绕恒星运行一次,这给了我们很多寻找气体的机会,但它们只在某些时候出现。一些团队报告了氢氰酸和氮的迹象,而其他团队则表示没有氢,甚至可能根本没有气体。更奇怪的是,当行星经过恒星前方时,结果要稳定得多。
艺术家对这颗行星的印象:它非常热,甚至其永久的夜晚一侧都已熔化,还有它的母星。
图片来源:ESA/Hubble
在最近发表的一篇论文中,路德维希马克西米利安大学的凯文·亨博士指出,并不是有些团队错了,而是他们的观察时间不同。
Heng 提出,55 巨蟹座 e 的表面下有气体室,这些气体室有时会排出,形成稀薄的临时大气层。在如此高的温度下,气体移动速度很快。在恒星风的帮助下,分子可以在一个轨道内摆脱行星的引力,这解释了观测结果的多样性。
Heng 认为,这一理论是可以检验的,但前提是我们在观测 55 Cancri e 的同时,也用可见光波长观察它。红外光捕捉到它。如果他的推测正确,那么两者都应该能够探测到大气层,或者 Heng 所说的“裸岩”阶段。
55 巨蟹座 e 的质量约为地球的八倍;2004 年发现时,它是第一个被发现的所谓超级地球(比我们自己的星球大得多的岩石行星)。它几乎肯定是潮汐锁定的,在这种情况下,靠近恒星的一侧会熔化,温度高达数千度。然而,与许多这样的世界不同,即使是从未见过恒星的一侧也被认为非常热,可能超过 1,100°C(2,000°F)。
天文学家通过观察光线在到达我们时受到的影响来研究行星经过我们和其恒星之间的大气层。他们对二次日食的使用不太直观。然而,通常我们看到的是来自行星和恒星的光线的组合,但很难区分两者。如果我们减去光然而,当行星被隐藏时收集到的信息与当两者都可见时收集到的信息相比,我们可以测量差异,看看它是否表明存在特定的气体。
55 巨蟹座 A 并没有什么特别之处,它是一颗 K 型行星,温度比太阳略低。正是它的行星与太阳的距离特别近,才使得它如此特别。