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第9章 hd 209458 b(第2页)

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亮度曲线拟合:用行星凌星的模型拟合亮度变化,得到的行星半径约为138倍木星半径——比木星大,但质量更小,符合“膨胀热木星”

的特征。

重复观测:后续数年的跟踪观测,确认了亮度下降的周期稳定在352天——这是行星轨道的铁证。

1999年11月,团队在《天体物理学报》发表论文,正式宣布:发现第一颗通过凌星法确认的系外行星——hdb。

但此时,没人想到,这颗行星的“秘密”

,远不止“存在”

那么简单。

二、hdb的“本体画像”

:一颗“膨胀的热木星”

要理解hdb的大气,必须先搞清楚它的“基本体质”

——这是一颗典型的热木星(hotjupiter),但比太阳系的木星更“极端”

21物理参数:比木星大,却更“轻”

hdb的核心数据,至今仍是系外行星的“经典案例”

:质量:069_j(木星质量,约220倍地球质量);半径:138r_j(木星半径,约138x公里);密度:037g3(仅为木星密度的14,地球的135);轨道周期:352天(比水星绕太阳的周期还短10倍);轨道半长轴:0047au(约700万公里,仅为水星轨道的16)。

,!

这些参数指向一个结论:这是一颗“膨胀”

的热木星。

为什么?因为它离恒星太近了。

22热木星的“诞生”

:从远方到“火炉”

热木星的形成,至今仍是系外行星研究的“未解之谜”

,但主流理论有两种:原位形成:在恒星的“雪线”

内(水冰无法存在的区域)直接形成,但由于气体盘的温度高,只能聚集氢氦,无法形成岩石行星;迁移形成:在雪线外形成(类似木星),然后通过引力相互作用“迁移”

到恒星附近——hdb的轨道周期极短,更符合“迁移说”

无论哪种方式,它的“近恒星轨道”

都导致了两个关键结果:潮汐加热:恒星的引力会拉伸行星,产生摩擦热,使行星内部温度升高(核心温度可能达10?k);大气膨胀:高温让行星大气中的分子运动加剧,大气层向外扩张——hdb的半径比木星大38,正是因为大气被“吹”

起来了。

23与木星的对比:命运的分叉点太阳系的木星,轨道半径52au,离太阳足够远,大气稳定;而hdb,离恒星只有0047au,相当于“把木星放在水星轨道上”

这种差异,直接决定了它们的“命运”

:木星的大气层厚达数千公里,核心是液态金属氢;hdb的大气层更“稀薄”

(但更活跃),且正在被恒星风剥离。

三、大气的“首次曝光”

:2001年的“钠线惊喜”

2001年,天文学家用哈勃太空望远镜(hst)的stis光谱仪,对hdb的凌星事件进行了更精细的观测——这一次,他们要找的,是行星大气的“指纹”

31透射光谱:从恒星的光里“提取”

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