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银河系有多少热木星?它们为何那么热?科学家认为不只是晒的

日期: 来源:科学求知者收集编辑:科学求知者

在现代天文学建立以前,人们一直以为地球是宇宙中的唯一,主宰着宇宙。随着人类科技的先进,我们终于知道,地球只是一颗普通的行星,在太阳系,和地球类似的天体非常多。

即使离开太阳系,在宇宙中,行星这种天体也是无处不在,而且普遍比地球大得多,甚至也比太阳系最大的行星木星大。对于体积和木星类似、又距离宿主恒星非常近的一类系外行星,科学家统称为热木星。

到目前为止,人类已经发现了几百颗热木星。而这种天体的总数,实际上要更多。根据天文学家估算,银河系内至少有1000亿颗行星,其中7%是热木星。这个比例看起来不大,但是毕竟基数大,算下来估计也有70亿,和地球上的人口差不多了。

那么,宇宙中的热木星为何叫“热”木星呢?它们到底有多热呢?

首先,它们距离自己的宿主恒星非常近。太阳系内最内侧的行星是水星,距离太阳尚且有5800万公里。而热木星,最近的甚至可能只有几百万公里。

由于它们距离宿主恒星如此之近,导致很多热木星处于潮汐锁定状态,也就是说,它们和月亮一样,只有一面可以朝向自己的宿主恒星。离宿主恒星很近、潮汐锁定,导致了热木星表面温度极高,过1000℃那是常有的事,甚至最高的还有超过4000℃的。相比之下,有些比较小的恒星,可能还没有这么热。

而热木星的本质和木星一样,是以气体为主的巨行星。我们知道,热胀冷缩的现象在气体的情况下体现得尤为明显。因此,热木星普遍非常蓬松,尽管有很多热木星质量还没有木星大,但是体积却超过了木星。这也导致了另一个结果,最外层的气体很昏暗,影响了它们凌日的效果,因此科学家也很难判断它们的直径到底有多少。

可是,问题在于:尽管温度很高,这些热木星的体积好像也大得有点过分啊,热胀冷缩有这么强的效果吗?

有一些科学家指出:热木星的内部,或许也存在热源。

在宿主恒星的炙烤下,热木星表面温度急剧升高。当温度提升到1500K之后,它内部的钠、钾等元素就会被电离。而在星球表面的风的作用下,这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。我们知道,磁是可以生电的,它们不断切割磁感线,就会产生电流。而电流会产生出热量,在内部给热木星加温。

就这样,原本外界环境就极热,内部又像是一个电烤箱,热木星就会大幅膨胀,变成了今天的样子。

那么,既然热木星只有一面朝向宿主恒星,另一面永远处于黑暗中,它的背面是否就比较“凉快”呢?

绝非如此。

我们知道,木星的表面布满了各种各样的条纹,实际上都是木星表面的风暴。热木星在这一点也是和木星非常类似的,它们表面空气流动速度非常快,所以正面的超高温空气很快就会被吹到背面。就这样,背面也变成了地狱一般的炎热世界。

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