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新研究!光學(xué)波段信號可當探測熱木星大氣逃逸探針

發(fā)布時間:2021-02-19 10:12:15 來源:科技日報 責任編輯:caobo

記者18日從中國科學(xué)院云南天文臺了解到,該臺與美國亞利桑那大學(xué)研究人員合作,發(fā)現(xiàn)光學(xué)波段的信號可以作為探測熱木星大氣逃逸的探針。國際著名期刊《天體物理雜志快報》發(fā)表了這一成果。

早在2003年,人們通過觀測遠紫外波段的信號,發(fā)現(xiàn)離主星很近的熱木星大氣中處在低能態(tài)的較冷氫原子以一種劇烈的形式向外逃逸。這種逃逸可對行星演化造成嚴重影響。

“近幾年,人們在光學(xué)波段成功探測到行星大氣中較熱氫原子對主星遮擋時產(chǎn)生的微弱吸收信號,如氫的光學(xué)波段透射光譜。”云南天文臺郭建恒研究員說,然而研究者一直缺乏有力的模型,來論證這些較熱的氫原子產(chǎn)生的吸收信號與大氣逃逸之間的關(guān)系。

郭建恒與博士研究生閆冬冬以及亞利桑那大學(xué)黃辰亮博士等人合作,基于自主開發(fā)的流體動力學(xué)逃逸大氣模型和輻射轉(zhuǎn)移模型,在細致地計算了冷熱氫原子的分布后,模擬了熱木星WASP-121b在不同觀測時刻光學(xué)波段透射光譜的數(shù)據(jù)。研究表明,這顆行星周圍存在數(shù)量巨大的逃逸中性氫氣體,每年損失物質(zhì)以10萬億噸計。這些被行星拋射的物質(zhì)中,熱氫原子的速度比聲速更快,并造成了光學(xué)波段的吸收。這也說明,光學(xué)波段的信號可以用作探測大氣逃逸探針。

進一步研究發(fā)現(xiàn),行星大氣在不同時刻的吸收水平變化,反映了主星不同的活動特性,恒星更強的活動水平可導(dǎo)致行星大氣更深的吸收。這一發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解主星活動性對行星大氣逃逸的影響。(記者趙漢斌 通訊員陳艷)

標簽: 光學(xué)波段信號 木星

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