在過(guò)去十年乃至更長(cháng)的時(shí)間里，我們已經(jīng)累計在太陽(yáng)系外發(fā)現了幾千顆行星。這其中不乏許多顛覆了我們對于行星的傳統認知的行星類(lèi)型。有一類(lèi)系外行星被稱(chēng)為“超級木星”，這類(lèi)氣態(tài)巨行星的尺寸往往數倍于木星，故由此得名。而有一些氣態(tài)巨行星的軌道由于距離母恒星過(guò)近，導致其表面溫度很高，故得名“熱木星”。

　　傳統觀(guān)點(diǎn)認為氣態(tài)巨行星應該存在于距離母恒星較遠的地方，它們的公轉周期往往很長(cháng)，在十年左右的量級。但是，最近的一項研究表明，“熱木星”也可以有很短的公轉周期。天文學(xué)家們最近發(fā)現了一顆“熱木星”，編號 NGTS-10b，距離我們約 1060 光年。它的公轉周期可能是至今所知的最短的，僅僅 18 個(gè)小時(shí)。(對你沒(méi)看錯，是公轉周期不是自轉周期)

　　研究小組將他們的成果發(fā)表在了英國《皇家天文學(xué)會(huì )月報》(MNRAS)上，該研究成果屬于“下一代凌星巡天”(NGTS)項目。小組使用的望遠鏡來(lái)自歐洲南方天文臺(ESO)智利分臺，該望遠鏡同時(shí)還為歐洲的大學(xué)和研究機構提供搜尋系外行星的幫助。

　　NGTS 項目旨在尋找亮星周?chē)念?lèi)似海王星或“超級地球”大小的天體。到目前為止，已經(jīng)找到的短周期系外行星的類(lèi)型主要為“熱木星”，因為它們比較容易通過(guò)凌星的方法發(fā)現，對于地基望遠鏡來(lái)說(shuō)更是如此。

一顆系外行星正從它的母恒星的星面經(jīng)過(guò)

　　這項研究的主要負責人，James McCormac 博士，是華威大學(xué)系外行星與宜居性研究中心的博士后，也是 NGTS 項目組的成員。他在給今日宇宙網(wǎng)站的電子郵件中闡述了他的研究：

　　“NGTS 是一個(gè)自動(dòng)化巡天系統，旨在尋找海王星大小的系外行星。它包括 12 臺相同的 20cm 直徑望遠鏡，這些望遠鏡位于智利的 ESO 臺址。我們通過(guò)測量系外行星在經(jīng)過(guò)它們的母恒星星面時(shí)引起的極其微小的恒星光變(約千分之一)發(fā)現這些行星。至今，我們已經(jīng)發(fā)現了 9 顆新行星，包括一個(gè)海王星大小的行星(NGTS-4b)。”

　　已經(jīng)發(fā)現的“熱木星”的公轉周期一般都在 10 天左右，所以這次 NGTS-10b 就顯得有些特殊。雖然在理論上這些公轉周期極短(小于 24 小時(shí))的“熱木星”都是很容易發(fā)現的，但實(shí)際上它們相當罕見(jiàn)。已經(jīng)發(fā)現的“熱木星”有 337 個(gè)，但其中公轉周期極短的只有 6 個(gè)。

　　通過(guò) NGTS 的數據，McCormac 和他的同事們測量、計算了 NGTS-10b 的體積和質(zhì)量。NGTS-10b 的體積和木星差不多，但質(zhì)量約是木星的兩倍。它的母恒星，NGTS-10，是一顆光譜型為 K5V 的主序星，相對比較活躍。這顆橙矮星比起我們的太陽(yáng)要小一些、暗一些，溫度也要低一些。然而考慮到 NGTS-10b 和母恒星的距離，它仍然要承受很多熱量和輻射。

GJ436b 的藝術(shù)想象圖，這顆“熱海王星”類(lèi)型的系外行星距離我們約 33 光年

　　NGTS-10b 雖然公轉周期只有 18 個(gè)小時(shí)，但它并不是唯一已經(jīng)被我們發(fā)現的極短公轉周期系外行星。同時(shí)它也為我們提供了一個(gè)用來(lái)研究恒星和行星潮汐作用的很好的樣本，這類(lèi)樣本往往很少見(jiàn)。McCormac 解釋道：“這些行星的軌道將會(huì )在潮汐作用的影響下不斷旋進(jìn)，并最終導致行星被恒星吞沒(méi)。對于 NGTS-10b 這樣的極短公轉周期行星來(lái)說(shuō)，要么是我們足夠幸運，在它旋進(jìn)的最后過(guò)程中發(fā)現了它，要么是潮汐作用沒(méi)有我們之前想象的那么強烈，使得這顆行星還能在相當長(cháng)的一段時(shí)間里繼續茍延殘喘。”

　　NGTS-10b 現在的位置大概在其母恒星洛希極限半徑(不了解含義的小伙伴可以查看往期萬(wàn)有引力簡(jiǎn)易計算 DIY 系列原創(chuàng ))的 1.46±0.18 倍處，此處強烈的潮汐作用正在讓它慢慢旋進(jìn)。按目前計算出來(lái)的速率，NGTS-10b 的公轉周期將在未來(lái)的十年里縮短 7 秒。

　　“如果潮汐作用足夠強烈的話(huà)，NGTS-10b 將繼續旋進(jìn)，并在 3800 萬(wàn)年后被母恒星吞噬，” McCormac 說(shuō)。“但是如果沒(méi)有那么強烈，它就能在現在的狀況下繼續存活很長(cháng)時(shí)間。我們希望能通過(guò)進(jìn)一步的測量來(lái)確定這顆行星將來(lái)的歸宿。”

　　所以接下來(lái)十年左右時(shí)間里，McCormac 和他的同事們將對 NGTS-10b 開(kāi)展進(jìn)一步觀(guān)測，以期能發(fā)現這顆行星軌道旋進(jìn)的詳細相關(guān)證據。對旋進(jìn)速率的直接測量將幫助天文學(xué)家對該過(guò)程中潮汐作用的效率作更精確的限制，同時(shí)也將確定這顆奇特行星的最終命運。
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