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Jan. 18 2022

首次觀測到橄欖球形狀的系外行星

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有種系外行星稱為熱木星,它的特色就是緊貼著母恆星,因此非常熱,甚至有可能被重力扭曲變形。天文學家使用歐洲太空總署的系外行星特性探測衛星 (CHEOPS),真的看到這種變形的行星了。

這顆系外行星稱為WASP-103b,它圍繞著恆星WASP-103,距離約1,800光年。它幾乎是顆標準的熱木星,不但如木星是氣態巨行星,而且非常靠近其母恆星。依現行理論模型,氣體行星不可能在那裏形成,因為恆星的重力、輻射和強烈的恆星風會阻止氣體聚集。但熱木星確實存在,迄今已發現近5,000顆系外行星之中,超過300顆可能是熱木星。天文學家認為它們在更遠處形成之後才向內遷。

WASP-103b於2015年首次被檢測到,它的週期只有0.93天,距離母星僅0.02天文單位,因此溫度高達2500K。雖然WASP-103b不小,但無法直接看到,只能測量它從恆星前面經過,造成母星亮度的下降,甚至測到它經過恆星後面時造成更微弱的亮度變暗。歐航局的CHEOPS以高精度測光,測量WASP-103的多次過境後,使天文學家能夠計算出系外行星外觀、質量分佈,並獲得行星對應潮汐力造成彈性響應(Love number)係數,而能瞭解系外行星組成。因為材料對變形的抵抗力取決於它是由什麼組成物質。根據分析結果,WASP-103b非常類似木星,具有相似的組成和結構。但它比木星脆弱多了,它的質量是木星的1.5倍,但直徑是2倍。這表示行星正在膨脹,可能是由於恆星的熱所造成。大多數熱木星的軌道周期越來越短,但WASP-103b的軌道周期似乎變長。天文學家認為有可能是另一物體正在破壞軌道,或是測量上的偏差。因此還需要更多觀測,或許未來韋伯太空望遠鏡可以幫助瞭解此現象。相關論文發表在Astronomy & Astrophysics學報。

本文轉載自臺北市立天文科學教育館「網路天文館」網站。

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