在1060光年外，发现周期最短的热木星，一年只有18个小时

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来源：互联网
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2019-11-23
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博科园：本文为天文学类

此前天文学家已经发现了数千颗系外行星，这些行星为天文学家提供了研究行星系统的机会，这些行星系统与我们之前所熟悉概念背道而驰，这包括特别巨大的气体巨星，大小是木星的许多倍(也就是“超级木星”)，还有那些绕轨道特别靠近太阳的行星，也被称为“热木星”。传统的观点认为，气体巨星应该存在于远离太阳的地方，并且拥有可以持续十年或更长时间的长轨道周期。然而，在新的一项研究中，一个国际天文学家小组宣布发现了一颗轨道周期最短的“热木星”。

这颗行星(NGTS-10b)距离地球1060光年，只需18个小时（一年）就能完成其绕恒星运行的完整公转轨道。正如该团队在发表在《皇家天文学会月刊》上的研究报告中所述：这颗行星是由NGTS发现的，该望远镜位于智利的欧洲南方天文台(ESO)Paranal天文台，由欧洲大学和机构组成的联合体用来寻找太阳系外的行星。

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具体地说，NGTS关注的是在明亮恒星周围发现海王星和超级地球大小的系外行星。到目前为止，大多数轨道周期较短的大型行星都是热木星，使用凌日方法，特别是地面望远镜，最容易发现木星。

James McCormac博士是华威大学太阳系外行星与居住性中心的博士后研究员，也是NGTS的成员，也是这项研究的主要作者，他说：NGTS是一项机器人系外行星巡天观测设备，旨在发现海王星大小的系外行星。它由12个相同的20厘米望远镜组成，位于智利的欧洲南方天文台。天文学家测量了当一颗行星穿过其恒星表面时，光强度的微小下降(低至0.1%)。到目前为止，已经发现了九颗新的凌日系外行星，其中包括一颗类似海王星的行星(NGTS-4b)。发现大多数热木星的轨道周期约为10天，这就是NGTS-4b特别的地方。

虽然超短周期热木星(那些轨道周期小于24小时的木星)理论上是最容易探测到的，但事实证明它们是极其罕见的。到目前为止，在发现的337颗热木星中，只有6颗的轨道周期短于一天。利用NGTS数据，McCormac和同事确定NGTS-10b与木星大小相同，但质量大约是木星的两倍。它的宿主恒星NGTS-10是一颗相对活跃的K5V主序列橙矮星，这意味着它比我们的太阳稍小，更暗，更冷。但NGTS-10b在其轨道上的距离很近，承受了很高的热量和辐射。NGTS-10b的轨道周期只有18小时，它不仅是迄今为止观测到周期最短的行星，它也在非常近的行星名单上。

这些行星是研究恒星和行星之间潮汐相互作用的主要候选者。这些近距离的巨型行星预计会与恒星潮汐地相互作用，最终螺旋进入恒星并被吞噬。因此，要么我们非常幸运地捕捉到像NGTS-10b这样的行星，因为它们螺旋进入，要么潮汐相互作用过程的效率低于我们的预期。而超短周期行星可能会在这些近距离分离中存活很长一段时间。简而言之，NGTS-10b轨道将其置于其宿主恒星的1.46±0.18罗氏半径内，这意味着它正在缓慢地向内旋转。

按照计算速度，天文学家估计，在接下来的几十年里，它的轨道周期将缩短7秒，这颗行星最终将被NGTS-10撕裂成碎片。如果潮汐相互作用过程是有效的，那么NGTS-10b将在未来3800万年内缓慢螺旋进入并被恒星消耗。然而，如果它们效率较低，该行星可能会在目前的分离状态下生存更长时间。在接下来的十年里，McCormac和同事希望对NGTS-10b进行进一步的观测，看看它是否显示出任何向其恒星旋转的迹象。直接测量流入速率(如果有)将能让天文学家对恒星和行星之间潮汐相互作用的效率做出更精确的了解。