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哈勃望遠鏡看到一顆憤怒的恒星和一顆蒸發的行星

發布時間：2025-12-07 17:35:05 來源：骨軟筋酥網 作者：百科

一位藝術家描繪了一顆行星從一顆紅矮星前經過。在靛藍中，望遠行星的到顆的恒大氣似乎正在“爆炸”(圖片來源:uux.cn/美國宇航局、歐空局、憤怒約瑟夫·奧姆斯特德(STScI))
（神秘的星和行星地球uux.cn）據美國太空網（Monisha Ravisetti）：距離我們的太陽系大約32光年(從宇宙的角度來看，這是顆蒸非常近的距離)的一顆憤怒的紅矮星AU Microscopii正在徹底折磨它自己的一顆行星AU Microscopii b。這顆恒星怪獸似乎正在用它的哈勃高能輻射一點一點地吞噬世界的大氣層。退一步說，望遠那邊相當混亂。到顆的恒
但是憤怒，幸運的星和行星是，由于美國宇航局可靠的顆蒸哈勃太空望遠鏡，科學家們周四(7月27日)宣布，哈勃他們獲得了關于這個星際噩夢的望遠重要新觀點。在某種程度上，到顆的恒這些新的哈勃望遠鏡的結果可能對天文學領域有雙重影響:它們可以告訴我們關于正在經歷某種大氣蒸發的系外行星，同時也讓我們更好地了解那些可能不停地撕扯這些大氣的恒星。
受到恐怖威脅的行星AU Mic b的直徑只有地球的四倍，不幸的是，它的誕生距離它的恒星只有大約600萬英里(960萬公里)——一個恰好被歸類為紅矮星的球體，紅矮星是我們宇宙中存在的最極端的星體之一。例如，研究表明，即使是像這樣最安靜的紅矮星，也比我們炙熱的太陽還要狂野。但這還不是全部。讓事情變得更加緊張的是，AU Mic是最年輕的明星之一，這一事實加劇了它的激烈程度。
“它有2300萬年的歷史，非常非常年輕，基本上是一顆蹣跚學步的恒星，”Keighley Rockliffe告訴Space.com，他是哈勃新發現研究的第一作者，達特茅斯學院的系外行星研究員。“恒星天文學家很興奮，因為AU Mic是紅矮星(銀河系中最常見的恒星類型)年輕、暴躁歲月的一個例子。”
演繹的力量
基本上，由于哈勃位于地球軌道上，它可以通過捕捉星光來識別一顆遙遠的行星何時在其恒星宿主和我們的星球之間穿過。
這樣一個通道會讓手邊的恒星看起來暗淡一會兒，提醒任何正在觀看的人，一定有什么東西造成了光線下降。事實上，這種推理機制實際上就是科學家在2020年定位AU Mic b的方法。然而，不是哈勃，而是美國宇航局的斯皮策和苔絲太空望遠鏡在第一次接觸中獲得了榮譽。不過現在，哈勃可以宣稱自己發現了天文系統。
當Rockliffe和他的同事用哈勃觀察AU Mic b時，他們看到的不僅僅是常規的過境星光變暗。一些與這種變暗相關的光波告訴他們，導致這種下降的物質比行星本身更深。太深了。而且，那種物質似乎真的被拉到了行星的前面。太遠了。拉遠看，AU Mic b看起來比預期的要早，并且以一種不穩定的形式通過。
唯一的解釋？嗯，他們觀察的行星物質距離地核如此之遠，以至于它一定是在引力作用下逃離了行星。或者如洛克里夫所說，它一定是“被吹走了！”
“我記得當我第一次用我們的哈勃數據創建這顆行星的光變曲線時，看到凌日發生在預測的行星凌日之前，”她說。“我立刻想到‘嗯，我肯定犯了一個錯誤。’然而，無論我用不同的方法重復分析多少次，結果都是一樣的。"
據推測，行星大氣的這種微弱消失是由于紅矮星的超高能耀斑——想想看，我們太陽的耀斑是它的一千倍——用輻射轟擊行星。
雖然這種由侵略性宿主恒星引起的大氣逃逸過程并不新鮮，但Rockliffe解釋說，這種觀察如此新穎的原因是，這是科學家第一次在常規的舊行星上目睹這種脫落。
“AU Mic b很特別，因為它一點也不特別！”她說。“這是銀河系中最典型的系外行星-恒星系統年輕階段的一個例子，因此讓我們對系外行星系統在這個非常關鍵和非常常見的形成時期的大氣逃逸情況有了重要的了解。”
例如，對這種大氣蒸發的首次觀察是在被稱為“熱木星”的世界上進行的，這是我們銀河系中最罕見的一些系外行星。它們有點像木星的二重身，除了非常(非常)熱，因為它們離它們的恒星太近了。但這里的重點是，據我們所知，并沒有很多熱木星。
為了客觀地看待這一點，Rockliffe解釋說，利用這些信息來解讀這一機制就像“利用一個經濟富裕的人的經歷來推斷中產階級的典型經歷。”
它不會是準確的。
但是現在我們有了這些關于AU Mic b的新的哈勃觀測數據，也許我們正在了解更多關于正常恒星的日常生活，考驗和磨難。

一個藝術家對10個熱木星世界的印象。(圖片鳴謝:uux.cn/NASA/ESA)
現在怎么辦？
“大氣逃逸，”洛克利夫解釋說，“對于大多數系外行星來說，可能是最有影響力的進化過程之一。”
從本質上講，這項工作可以幫助科學家解碼太陽系以外的世界是什么樣子，它們居住在哪里，也許可以創建指南，幫助我們寫出它們的知識。
Rockliffe補充說，科學家們仍然試圖回答的問題之一是關于系外行星如何失去它們的大氣層。“對于系外行星天文學家來說，除了許多其他事情，”她說，“是什么機制主要驅動了這種大氣逃逸？是來自恒星的強烈高能輻射加熱，還是一個熱的新形成的行星核心從內到外加熱大氣？”
例如，最近在AU Mic b上觀察到的大氣逃逸的一個奇怪現象是，它似乎是不穩定的。這幾乎就像明星有時心情不好，把它發泄在星球上，但其他時候，這只是令人不寒而栗。
“我的觀點，或者說直覺告訴我，這種行為與大氣和AU Mic恒星風的相互作用有著錯綜復雜的聯系，”Rockliffe說。“AU Mic的恒星風可能會在與大氣相互作用時引起湍流，從而導致這種隨時間變化的氫氣打嗝。”
有趣的是，她也有一些理論，關于從哈勃分離出來的那一點開始，幾十億年后這個星球可能會是什么樣子——盡管，它們仍然是初步的。一方面，如果這個世界被完全剝奪了大氣層，分解成最基本的部分，它最終看起來可能會像水星一樣。但另一方面，如果它能保持較低的大氣層，我們可能會遇到海王星的復制品。
但事實上，只有時間(當然還有更多哈勃望遠鏡的觀測)才能證明。
此外，在恒星演化領域，這些發現可以幫助天文學家了解年輕的紅矮星與像我們太陽這樣的恒星甚至它們的老對手有什么共同之處，以及沒有什么共同之處。
“這是我們第一次看到行星像這樣提前流出。即使是現在，我還是有一種存在主義的恐懼，害怕自己做了完全錯誤的事情。但我相信我的合作者會發現我可能犯的錯誤，我相信我采取的各種方法可以證明這個結果是準確的，”她說，特別提到了她的顧問伊麗莎白·牛頓在這項工作中的作用。“這意味著這個世界能夠在她創造的環境中與這樣一位偉大的科學家一起進行如此酷的科學研究。”
下一步，研究小組希望用哈勃——可能還有詹姆斯·韋伯太空望遠鏡——更詳細地研究那些奇怪的可變大氣逃逸“嗝”。
關于這項工作的論文發表在7月27日的《天文雜志》上。

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