恒星吹走了巨大的系外行星的大氣層，留下了巨大的尾巴
一位藝術家描繪了一顆熾熱的木星噴出大氣層，形成一條巨大的系大氣深圳南山外圍聯系方式vx《749-3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達氣體尾巴(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/M .維斯)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：一顆距離地球950光年的行星正在爆炸性地失去它的大氣層，并在這個過程中產生了一個大約18倍木星大小的外行尾巴尾巴。這使得氣體尾巴成為太陽系外最大的星的下巨行星結構之一。
被稱為HAT-P-32 b的恒星太陽系外行星，質量約為木星的吹走層留68%，但寬度是系大氣太陽系最大行星的兩倍。HAT-P-32距離其母恒星僅320萬英里，外行尾巴約為地球和太陽距離的星的下巨3%，每2.2天完成一次軌道運行。恒星這種接近意味著這顆氣體巨星受到其母星輻射的吹走層留烘烤，從而將HAT-P-32 b歸類為“熱木星”行星。系大氣深圳南山外圍聯系方式vx《749-3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達
天文學家用地球上的外行尾巴望遠鏡監測了HAT-P-32 b的尾部氣體尾巴，這種尾巴是星的下巨由從大氣層流出的氦氣形成的，包括奧斯汀麥克唐納天文臺德克薩斯大學的Hobby-Eberly望遠鏡。“我們用長時間序列光譜技術監測了這顆行星和主星，在幾個晚上對恒星和行星進行了觀察，”研究的主要作者，加州大學圣克魯茲分校天文和天體物理學系博士后研究員張在一份聲明中說。“我們發現有一個巨大的氦氣尾與這顆行星相關聯。這條尾巴很大——大約是行星半徑的53倍——是由從行星中逸出的氣體形成的。”
通過更多地了解這顆熾熱的木星是如何失去大氣層的，一組研究人員希望構建一幅更好的行星演化圖。這可能有助于解決系外行星目錄中缺乏特定行星類型的困惑。
利用熱木星調查“熱海王星沙漠”
自從20世紀90年代首次發現太陽系外的第一顆行星以來，系外行星獵人已經發現了超過5000個圍繞遙遠恒星運行的世界，它們的形狀、質量和特征各不相同。然而，在我們的系外行星目錄中仍然存在一個令人困惑的空白。
天文學家已經發現了大量的木星大小的行星圍繞著它們的恒星運行，雖然數量較少，但仍有相當數量的地球大小的小行星靠近它們的恒星母體。
然而，似乎缺少的是靠近其母恒星運行的中等大小的行星。天文學家將這樣的行星稱為“熱海王星”，以類似大小的太陽系冰巨人命名，因此，這些世界的消失被稱為“熱海王星沙漠”。
對這種缺失的一種可能的解釋是，靠近恒星的行星正在被剝奪大氣層，因此正在失去質量。
HAT-P-32 b及其氣態尾的模擬。(圖片鳴謝:uux.cn/張等，Sci。Adv. 9，eadf8736 (2023)。)
“如果我們能夠捕捉到正在失去大氣層的行星，那么我們就可以研究行星失去質量的速度以及導致其大氣層逃離行星的機制，”張解釋說。“有一些例子可以看是很好的，比如HAT-P-32 b的實際操作過程。”
該團隊研究了HAT-P-32 b，它是在2011年發現的，通過觀察來自其母星的光，母星與太陽大小相同，比我們的恒星略熱。當熾熱的木星從恒星前面經過時，星光會被行星的大氣層過濾掉。
因為化學元素吸收特定頻率的光，天文學家可以比較穿過大氣層的星光和沒有穿過大氣層的星光，幫助他們確定行星大氣層的化學成分。尋找這些吸收間隙被稱為“透射光譜學”
對HAT-P-32 b進行透射光譜分析顯示，當該行星穿過恒星時，星光中有很深的氦吸收線。
“氦的吸收比我們預期的恒星大氣中的強。這種過量的氦吸收應該是由行星的大氣造成的，”張說。“當行星凌日時，它的大氣層如此巨大，以至于它阻擋了吸收氦線的部分大氣層，這導致了這種過量吸收。這就是我們如何發現HAT-P-32 b是一顆有趣的行星。”
但是，為了更好地理解它，他們使用德克薩斯高級計算中心(TACC)的Stampede2超級計算機創建了這顆熱木星的3D模擬。對這顆行星的計算機模擬顯示，它甚至比這些觀察所顯示的還要有趣。
由哈佛-史密森天體物理中心理論和計算研究所研究員摩根·麥克勞德及其同事開發的計算機模擬模擬了行星氣體流出和母星恒星風之間的相互作用。
這表明行星外流在它的軌道路徑上既跟隨又領先HAT-P-32 b。
研究小組還計算了這顆行星的質量損失率，發現HAT-P-32 b需要400億年才能完全失去大氣層。然而，這個星球不太可能存活這么久；像這顆行星的宿主星HAT-P-32 A這樣的f型恒星只有20到40億年的壽命，之后它們會耗盡核心用于核聚變的氫。
這導致恒星的核心坍塌，核聚變仍在進行的外層膨脹。這使得恒星的半徑增加了100倍，導致了紅巨星的產生。當HAT-P-32 A經歷這一過程時，系外行星距離它如此之近，以至于它和它剩余的大氣層都有可能被吞沒。
在未來，該團隊打算研究類似HAT-P-32 b的其他行星，以觀察它們的演化。此外，超級計算機模型背后的研究人員現在將開發其他復雜的系外行星動力學模擬。
這可以提供模擬，可以模擬其他影響，如行星大氣中氣體的混合，甚至風如何在距離地球數百甚至數千光年的行星大氣中運動，這些影響對于當前的望遠鏡來說太遠了。
“現在是時候用超級計算機的計算能力來實現這一點了，”張總結道。“我們需要計算機根據理論的最新進展做出真正的預測，并解釋數據。超級計算機在模型和數據之間架起了橋梁。”
該團隊的研究發表在《科學進展》雜志上。
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