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Sep. 13 2023

海王星大小的超大質量系外行星密度竟然比鋼還要大

  • 天文學們家認為,海王星大小的行星 TOI-1853b,形成過程中曾和其他巨大行星產生高速的劇烈撞擊,因此產生如此高密度的獨特物質組成。圖照來源:SCI News。

    天文學們家認為,海王星大小的行星 TOI-1853b,形成過程中曾和其他巨大行星產生高速的劇烈撞擊,因此產生如此高密度的獨特物質組成。圖照來源:SCI News。

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恆星 TOI-1853,也稱為 TYC 1468-1031-1 或 TIC 73540072,是顆位於牧夫座,活動穩定的K2型矮恆星,距離太陽約545光年,質量約為太陽的85%。此恆星擁有一顆密度超高的系外行星 TOI-1853b,以極近的距離環繞恆星運轉,繞行一周僅需1.24天。

系外行星 TOI-1853b 的半徑約為地球的3.5倍,質量約為地球的73倍,約為目前已知海王星大小氣態行星質量的兩倍,密度比鋼還要大,為每立方公分9.7公克。

根據最新研究成果顯示,系外行星的形態、組成和種類十分多元。其中許多和我們太陽系中的行星完全不同,但大多數的質量大小通常介於岩石行星和海王星、天王星之間。而 TOI-1853b 最奇特之處,在於雖然它的大小與大部分由氣體組成的海王星相當,但卻是顆大部分由岩石所組成的行星。

天文學家們推測,TOI-1853b 在形成過程中,應該經過多次和其他行星的劇烈碰撞與熔合。而撞擊的過程,讓大氣中密度較小的物質、水都蒸發散逸了,最後留下一顆富含岩石的高密度行星。經由電腦模擬行星撞擊的數據顯示,需要在富含水的環境下,而且和其他行星以超過每秒75公里以上的高速相互撞擊,才能夠形成像TOI-1853b如此高密度的行星。

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上述的行星形成過程,出乎大多數人的意料之外。因此,科學家們正根據此研究結果,擴大模擬行星撞擊時的強度,並同步修正行星演化模型。

 

資料來源:Sci News

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

 

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