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溫度高達上萬攝氏度!Kepler-9b到底有多恐怖,比恒星還熱?
2023/05/03

太陽在我們的太陽系中無疑是最熱的存在,其表面的溫度高達驚人的5,500攝氏度。與之相比,地球顯得相對「溫和」,其表面平均溫度僅約為15攝氏度。

但是,如果我們將目光投向其他恒星系,就會有驚人的發現——部分行星表面溫度直接超過它們附近的恒星!

那麼,最熱的行星有多熱呢?據科學家測量,最熱的行星表面溫度可能已經超過太陽,聽起來是不是十分不可思議?

探索天體之謎:行星與恒星

首先,我們來分析一下恒星和行星之間的區別。恒星和行星是兩種不同的天體,行星是不具有發光發熱功能的,因為它是一種繞著恒星運行的天體,只能通過恒星來獲得能量。而恒星則是可以通過核聚變反應自發地發光發熱的天體。

另外,恒星通常比行星大得多,品質也更大,因為它們需要足夠的品質才能產生核聚變反應。行星則通常比較小,由巖石、冰或氣體組成。此外,恒星有自己的光譜和亮度,而行星則沒有。

據最新研究表明,最熱的恒星表面溫度已經超過20萬度,你能想象嗎,還有一種比恒星還熱的行星?是的,這不是開玩笑,科學家們已經發現了一些行星的表面溫度竟然高達數千度!比很多小恒星更熱。說實話,這讓人不得懷疑它們到底是恒星還是行星?

就像地球,它也是存在地熱的,那這個熱是從哪來的呢?地球的地熱主要是來源于放射性衰變以及行星形成時的殘余熱量,但與恒星聚變反應相比,這些熱量簡直不值一提。就連像木星這樣的行星,它的內核溫度也只有上萬度左右。相比之下,太陽內部的溫度高達1500萬度,能把一切都烤焦。

只有當行星的宿主恒星比它更熱,行星才能夠比其他部分恒星熱,即使是一個最小的紅矮星,都不要小看它,其表面溫度都是有兩三千度的,可想而知行星有這麼高的溫度,宿主恒星溫度得有多高才能實現。不過話說回來,想要發現行星,可不是找一個光芒四射的恒星就好了。

因為通過研究我們發現,超過半數的系外行星被發現時都是和太陽相似大小的恒星附近,相比其他恒星來說,它們的溫度是比較低的,亮度也不高,像是個默默無聞的小角色,但是它們周圍存在行星的話,就會變得特別搶眼。

倘若一顆恒星很亮,那麼通過凌日法找到它的幾率就是非常小的。所以不管是行星或者恒星,有時候看起來平凡無奇的小家伙,也可能藏著很多的秘密,讓我們充滿了無盡的探索欲望。

Kepler-9b和Kepler-70b:兩顆擁有極端環境的迷人系外行星

就像Kepler-9b,它是一顆發現于2017年的系外行星,是開普勒太空望遠鏡發現的一個大品質恒星行星。它主要是在A、B型恒星附近圍繞旋轉。Kepler-9b的品質約為木星的0.25倍,半徑約為木星的0.84倍,它的表面溫度高達上萬攝氏度。

當時在發現Kepler-9b時,專家們非常興奮,因為這個發現讓行星系統中存在多顆行星的普遍性得到證實,而且它的軌道排列也提供了重要的信息來研究行星形成和演化的模型。一個被高能射線照射、溫度極高的行星。它的大氣非常特殊,早已經沒有了正常分子結構,反而被撕裂成了原子!

這種奇特的大氣環境甚至讓科學家發現了鐵、鈦等金屬元素,不僅僅是氫、氦這些基礎元素啊。而且據說這里的夜晚還可能下著金屬熔巖雨,聽起來是不是很酷?

還有比它更酷的行星——Kepler-70b,它是一顆熱超新星行星,其宿主恒星曾在大約7.8億年前爆發成為一個白矮星。這顆行星是迄今為止已知的最小半徑系外行星之一,和地球相比半徑與品質都更小。但是和木星相比品質約有它的4倍,因此它非常密集,擁有高重力場。

由于其軌道非常接近恒星,一年只有5.76小時,所以它的表面溫度高達約12,000攝氏度,比太陽表面溫度還高。這意味著它的大氣層中幾乎所有物質都已被電離,成為一個類似于太陽風的等離子體環。

科學家們還發現它的大氣中富含碳和氧等元素,表明這顆行星曾經可能是一個類似于地球的巖石行星,但隨著其宿主恒星的演化,它被烤成了一個熱氣體巨行星。

這顆行星的命運非常值得關注,因為隨著時間的推移,它可能會逐漸向其宿主恒星逼近,最終可能被毀滅在恒星的表面上,或者在恒星強大的引力潮汐力下被撕裂成碎片。這一過程可能還需要幾千萬年的時間,但對于天文學家來說,觀察這一過程的機會非常珍貴,有助于我們更深入地了解行星和恒星的演化。

這兩顆行星聽起來很相似,但其實它們之間存在顯著的差異。首先,它們位于不同的恒星系統中。Kepler-70b圍繞著一顆名為Kepler-70的熱白矮星運轉,而Kepler-9b則圍繞著一顆名為Kepler-9的黃矮星運轉。由于它們所繞恒星類型的不同,它們的軌道和物理特性也不同。

其次它們的品質和密度也存在明顯差異。Kepler-70b是一顆體積較小但品質較大的氣態行星,品質大約是木星的4倍,品質和半徑都很小。相比之下,Kepler-9b是一顆品質和體積都比較接近木星的氣態行星,密度約為水的2.8倍。

最后,它們的大氣環境也存在顯著差異。Kepler-70b的大氣溫度非常高,高達6,000℃,因此其大氣組成非常不尋常。而Kepler-9b的大氣溫度則相對較低,只有1,500℃左右,但它的大氣中也存在一些不同尋常的元素,包含一些金屬元素,這可能會導致金屬熔巖雨的出現。那麼問題來了,這些行星、恒星的溫度都是怎麼測量的呢?

系外行星探索:揭開宇宙生命的神秘面紗

天文學家通過觀測系外行星對其宿主恒星的引力作用,來測量行星在其軌道上運動的角度。這種引力作用會導致宿主恒星沿著某個方向移動,這種移動可以通過測量宿主恒星的多普勒效應來觀測到。這是一種相對論,就是在觀測者和光源處于相對運動的時候,此時的光波將呈現多普勒效應。

如果一個恒星沿著我們的視線運動,那麼其發出的光波將會向藍色或紅色方向偏移,這種現象被稱為多普勒紅移和藍移。它是一種非常重要的天文學現象,幫助我們研究遠古宇宙的演化過程,以及發現遙遠星系中的行星和恒星等。

多普勒光譜測量是一種廣泛應用于測量系外行星品質和軌道的技術。通過測量宿主恒星的多普勒效應,天文學家可以確定宿主恒星的運動速度和方向。而宿主恒星的運動速度和方向又與圍繞其運動的系外行星的品質和軌道有關。因此,通過多普勒光譜測量,天文學家可以推導出系外行星的品質和軌道參數,包括行星與恒星之間的距離和角度等信息。

星際閃爍也是一種觀測系外行星的方法。當光線穿過宇宙中的氣體和塵埃等介質時,會發生微弱的折射和反射,從而導致觀測到的光線強度會出現瞬時的變化。天文學家可以通過觀測這種星際閃爍現象來確定行星和恒星之間的距離和角度等信息。

另外系外行星角度還可以通過直接成像測量,可以通過望遠鏡來對系外行星的圖像進行拍攝,從而可以確定其位置和軌道等信息。不過,由于系外行星與它們的宿主恒星之間的距離非常遙遠,而且宿主恒星比行星亮度更高,因此直接成像技術需要非常高的靈敏度和分辨率,才能獲得足夠準確的圖像。

這些檢測方法幫助我們讓太空中的神秘物質揭開神秘的面紗,我們對系外行星的探索一直是天文學的研究重點之一,因為這些行星可能為我們提供了了解宇宙和地球以外的生命存在的機會。利用地面望遠鏡、太空望遠鏡、星載探測器等設備對系外行星進行觀測和探測,研究它們的物理性質、軌道參數、大氣成分等信息。

通過這些觀測和探測,人類可以更加深入地了解宇宙中行星的多樣性和演化規律,探尋外星生命的可能性。同時,對于可居住性系外行星的發現和研究,也為人類未來在宇宙中尋找新家園提供了重要的參考。

通過對Kepler-9b和Kepler-70b等系外行星的探測和研究,可以更深入地了解宇宙中的多樣性和奇妙之處。這些行星的存在讓我們不禁想象著它們上面可能存在的生命和物質形態,同時也提醒我們地球的珍貴和脆弱,也讓我們更加珍惜居住的這顆星球。

未來我們的探索之路還很長,但是隨著科技的不斷發展,相信我們將會看到更多更神奇的行星,從而更好地認識宇宙和我們自己。

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