博科园:本文为天文学类

天文学家在一个系外行星体系中发现了行星多样性的新依据,标明巨大的高速磕碰是行星演化的部分原因。一个由意大利国家天体物理研讨所(INAF)领导的世界科学家团队,包含布里斯托尔大学的物理学家,花了三年时间经过拉帕尔马的纳齐奥内尔伽利略望远镜观测了开普勒-107系外行星体系。他们收集了开普勒-107中一切四颗质量低于海王星行星的100多份光谱测量数据。开普勒-107是以美国国家航空航天局(NASA)开普勒太空望远镜(Kepler space telescope)命名。与地球与太阳的联系不同,Kelper-107体系中的行星彼此之间以及主星(相当于咱们的太阳)之间的间隔要近得多。一切行星的轨迹周期都是几天,而不是几年。

博科园-科学科普:离主星最近的行星因为加热和与主星的相互效果而密度最大,这是很常见的,这或许导致大气丢失。但是,据《天然天文学》报导,在开普勒-107的比方中,第二颗行星107c的密度比榜首颗行星107b的密度大。如此之大,以至于107c的中心含有至少两倍于107b的铁质量分数,这标明在某个时间,107c与质量相同的原行星发作了正面高速的巨大磕碰,或与质量较低的多颗行星发作了更多磕碰。这些碰击会撕裂Kepler-107c部分岩石和硅酸盐地幔,标明它现在比本来密度更大。布里斯托尔大学物理学院的核算天体物理学家Zoe Leinhardt博士是这篇论文的合著者,他解说说:

模仿磕碰视频的其间一帧来自于两倍地球质量行星之间高速正面磕碰的流体动力学模仿。资料的温度规模由灰色、橙色、黄色和赤色四种色彩标明,其间灰色是最冷的,赤色是最热的。这种磕碰会喷射出很多硅酸盐地幔物质,留下一颗高铁含量、高密度的剩余行星,类似于开普勒-107c的观测特征。图片:Zoe Leinhardt和Thomas Denman,布里斯托尔大学

巨大的碰击被以为在刻画咱们现在太阳系中扮演了一个根本的人物。月球很或许是这种碰击的成果,水星的高密度也或许是,冥王星的大型卫星Charon或许是在一次巨大的碰击后被捕获,但直到现在,还没有发现任何依据标明巨大的碰击发作在太阳系以外的行星体系中。假如咱们的假设是正确的,它将把咱们太阳系构成的一般模型与一个与太阳系十分不同的行星体系联系起来。INAF研讨员、榜首作者阿尔多·博诺莫(Aldo Bonomo)标明:有了这一发现,在了解小型系外行星组成的特殊多样性的来源方面又增加了一项内容。已经有依据标明,激烈的恒星辐射导致了这种多样性,导致最热行星的大气层部分或悉数被腐蚀。

但是,原行星之间的随机磕碰也起到了必定的效果,或许会导致系外行星内部组成的剧烈改变,正如咱们以为开普勒-107c的状况相同。来自哈佛大学地球与行星科学系生命来源方案和哈佛-史密森天体物理中心的合著者李曾弥补说:这是开普勒太空望远镜发现并描绘很多风趣系外行星体系之一。这一发现证明了新近的理论作业,即行星之间的巨大磕碰内行星构成进程中发挥了效果。巨大的碰击被以为发作在咱们自己的太阳系。假如灾难性的损坏常常发作内行星体系中,那么天文学家猜测,跟着越来越多的系外行星密度的确认,将会发现许多其他的比方,比方开普勒-107。

博科园-科学科普|研讨/来自: 布里斯托大学

参阅期刊文献:《Nature Astronomy》

DOI: 10.1038/s41550-018-0684-9

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