近期发表在《王室天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的一份研究,向我们展示了一个不折不扣如地狱般的系外行星。
地狱星球示意图。
这颗名为K2-141b的行星和地球差不多大,海洋里流动的是滚烫的岩浆,深达100公里,从天上掉下来的是石头雨,风速可达每小时五千多公里,比音速更快。
K2-141b离地球大约几百光年,它绕行主星一周的时间和它自转一圈的时间相等,因此永远只有一面对着它的主星。这种现象称为“同步自转”,我们的月球也是这样,从地球上永远只看到它相同的一面。
研究人员表示,至今发现的系外行星中,大约三分之二都具有同步自转的特点。
这颗行星面向主星的一面温度可高达3000摄氏度,而背面温度可低到只有零下200摄氏度。
由于这样的高温,地表的石头不仅熔化,还被气化,升到高空,又冷凝成石头落回地面,之后再气化升空,经历像地球上的水分一样的循环周期。
不过研究人员认为,这种石头循环系统不像地球上的水循环这样稳定。落到低温半球的石头再从岩浆海洋流回高温半球的时间比较长,而且随着每一次的循环,这些石头的矿物质成分逐渐发生变化,最后也将改变行星地表,以及大气的组成。
研究负责人科万(Nicolas Cowan)说:“所有岩石行星,包括地球,都是从滚烫的世界快速降温、固化形成的。岩浆行星将给予我们鲜有的机会了解处在这个阶段的行星。”
研究人员是通过电脑模型,预测出这个行星的这些情况。下一步,他们将利用望远镜的观测数据进行检验。
首先,从已经退役的史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)留下的资料中,他们可以探查这颗行星高温半球和低温半球的温度。
等2021年下一代先进的詹姆斯‧韦伯(James Webb)启用后,将有能力从几百光年之外,探测行星上的大气组成。到时候研究人员将验证这颗行星的大气成分,与这份研究的预测进行比较。