有“尾巴”的系外行星WASP-69b _系外行星

藝術家的概念描繪了新的研究，擴大了我們對系外行星WASP-69b“尾巴”的理解。圖像：美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/R.赫特（IPAC）
據美國國家航空航天局（切爾西·戈德）：WASP-69b正在慢慢失去大氣層，因為隨著時間的推移，該行星外層大氣中的輕氫和氦粒子會逃離該行星。但是這些氣體粒子并沒有在行星周圍均勻地逃逸，而是被來自行星恒星的恒星風掃入氣體尾部。
像WASP-69b這樣的熱木星是超熱的氣體巨星，它們緊緊圍繞著宿主恒星運行。當來自恒星的輻射加熱行星的外層大氣時，行星會經歷光蒸發，這是一個過程，其中氫氣和氦氣等輕質氣體被這種輻射加熱并向外發射到太空中。本質上，WASP-69b的恒星會隨著時間的推移從行星的外層大氣中剝離氣體。
更重要的是，一種叫做恒星風的東西可以將這種逃逸的氣體塑造成系外行星的尾部。
恒星風是一股連續的帶電粒子流，從恒星的外層大氣或日冕向外流入太空。在地球上，太陽的恒星風與地球的磁場相互作用，可以產生像北極光這樣美麗的極光。
在WASP-69b上，來自其主恒星的恒星風實際上塑造了從行星外層大氣中逸出的氣體。因此，加州大學洛杉磯分校的天體物理學家、主要作者達科塔·泰勒將這條氣態尾巴比作彗星的尾巴，而不是氣體在行星周圍均勻地逃逸， “強烈的恒星風可以在行星后面的尾巴上雕刻出外流” 。
然而，由于這條尾巴是由恒星風造成的，這意味著它會發生變化。
泰勒說：“如果恒星風逐漸減弱，那么你可以想象這顆行星仍在失去一些大氣層，但它并沒有形成尾部。”他補充說，如果沒有恒星風，從行星四面八方逃逸的氣體將是球形和對稱的。“但如果你加大恒星風的力度，大氣層就會被雕刻成一條尾巴。”
泰勒將這一過程比作微風中吹的風袋，當風刮起并充滿空氣時，風袋會形成更結構化的形狀。
Tyler和他的研究小組在WASP-69b上觀察到的尾巴延伸了地球半徑的7.5倍以上，即超過350000英里。但尾巴可能更長。研究小組不得不在尾巴信號消失之前結束望遠鏡的觀測，因此這次測量是當時尾巴真實長度的下限。
然而，請記住，由于尾部受到恒星風的影響，恒星風的變化可能會隨著時間的推移改變尾部的大小和形狀。此外，恒星風的變化會影響尾巴的大小和形狀，但由于尾巴在星光照射下是可見的，恒星活動的變化也會影響尾巴觀測。
系外行星的尾巴仍然有點神秘，尤其是因為它們會發生變化。對系外行星尾部的研究可以幫助科學家更好地了解這些尾部是如何形成的，以及恒星和行星大氣之間不斷變化的關系。此外，由于這些系外行星尾部是由恒星活動形成的，它們可以作為恒星隨時間變化行為的指標。這可能對科學家們有所幫助，因為他們試圖更多地了解恒星的恒星風，而不是我們最了解的恒星，即我們自己的太陽。
WASP-69b正在損失大量天然氣，每秒約20萬噸。但它正在非常緩慢地失去這種氣態大氣——事實上，速度如此之慢，以至于這顆行星沒有被完全剝離或消失的危險。一般來說，每十億年，這顆行星都會失去相當于地球質量的物質。
WASP-69b所在的太陽系大約有70億年的歷史，所以即使大氣損失的速度會隨著時間的推移而變化，你也可以估計這顆行星在這段時間內損失了相當于7個地球（質量）的氣體。
2024年1月，由加州大學洛杉磯分校的達科塔·泰勒領導的一個科學家團隊在《天體物理學雜志》上發表了一篇關于他們的發現的論文，題為“WASP-69b的逃逸包絡被限制在至少7 Rp的尾部” 。這篇論文中描述的觀測結果是由Keck/NIRSPEC進行的（NIRSPEC是為Keck II設計的光譜儀）。