本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

太阳的磁场

一个对因“热木星”而知名的系外行星的课题令人惊讶的发现它们可以仅从温度方面被超越。对膨胀半径的有关的解释是额外的能量必须以极大的流量存入大气层的某些区域，而这些能量将会以热能的形式存入，从而引起大气层的膨胀。但这些额外的能量来自于哪里呢？新的发现表明电离风通过磁场可能是导致这些过程原因。

在类木星上发现磁场不是什么新奇的事。我们太阳系的木星拥有比地球强14倍的磁场，是整个太阳系最强的磁场。木星产生的这么强大的磁场伸展到了7亿公里外的太阳，甚至更远的太阳系的边缘。由带电的太阳高能粒子相互作用产生的超大地区的和地球一样的巨大的极光。

还发现了多余太阳行星上的磁场提示。 2004年，不列颠哥伦比亚大学的Evgenya Shkolnik领导的一个研究小组报告说，通过观察磁场返回给其母恒星的额外能量，可以检测到行星磁场对其母恒星的影响。相互作用激发了与行星轨道同相的熟悉的钙H和K线中的跃迁。包括其他“热木星”在内的后续观察证实了行星磁场作用于它们的母恒星，尽管尚无人暗示这些磁场的强度。

这项将磁场和行星半径联系起来的新研究，是于2002年02月博尔德科罗拉多大学的罗萨巴·佩纳领导的团队。在这篇文章中，他们证明了这些行星大气中的风的相互作用，由于它们部分电离的性质，当它们穿过磁力线时，会受到很大的阻力。在五月，加州理工学院的巴特金&史蒂文森认为，这种摩擦可能会引起足以使地球膨胀的热量。佩娜的团队从假设的基础上着手，对巴特金&史蒂文森的想法进行了模拟测试。模拟使用了一系列场强，最终发现对于强度大于10高斯的热木星来说，足以解释其增大的大小。

但是这种场强真的可信吗？许多天文学家似乎是这样认为的，文献中充满了对这些行星大磁场的期望，尽管似乎没有任何迹象表明在太阳系以外的任何行星上测量过磁场强度来支持这一点。木星的磁场强度范围从4.2-14高斯，把10高斯的值放在可能的范围内。然而，西班牙巴斯克大学的桑切斯-拉维加的研究表明，随着行星被潮汐锁定，它们的磁场强度会减弱。对于热木星来说，他认为这种类型的老行星的磁场可能会降低到微不足道的1高斯。这也许可以解释为什么通过无线电发射寻找太阳系外行星磁场的实验失败了。

无论如何，未来的模拟无疑会发生，额外的观察可能有助于抑制这种电磁膨胀的合理性。

热木星是一类气体巨型系外行星，被推断为物理上与木星相似，但轨道周期非常短(P<10天)。由于离他们的恒星很近，表面大气温度很高，所以有了“热木星”的绰号。

热木星是最容易通过径向速度方法探测到的太阳系外行星，因为与其他已知类型的行星相比，它们在母恒星运动中引发的振荡相对较大且速度较快。最著名的热木星之一是51颗Pegasi b。它发现于1995年，是第一颗围绕类太阳恒星运行的太阳系外行星。51 Pegasi b的轨道周期约为4天。

相关知识

热木星（英语：Hot Jupiters），亦称为烤炉行星（roaster planets）、恒星侧木星（epistellar jovians）和飞马星（pegasids），是一种系外气体巨行星。它们的质量接近或超过木星（1.9 × 1027 kg），但与太阳系中的情况不同：木星的轨道半径是5天文单位，成为热木星的行星轨道与母恒星距离在0.5至0.015天文单位以内，大约只是太阳系内水星到太阳距离的八分之一至金星到太阳距离。

图解：艺术家想像下的一颗热木星－因自身的热而发出红光。

关于热木星的形成有两大说法：迁移说和原位形成说，其中迁移说受到更广泛的接受。迁移说认为，热木星是在冻结线外形成的气态巨行星，之后移入恒星系的内层轨道。原位形成说认为热木星原本是一颗超级地球行星，逐渐吸附气体成为气态巨行星，原来的类地行星成为巨行星的固态核心。

作者: universetoday

FY:北天极

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处