大熊座發現奇特系外行星：軌道很扁似彗星

藉助美國宇航局的「斯皮策」空間望遠鏡，科學家們發現了一顆行為怪異的行星，其軌道偏心率極大，更像是一顆彗星的軌道。這顆行星編號HD 80606b，其大小與木星相當，但其質量比木星要大4倍左右，距離地球大約190光年，位於大熊座方向

讓科學家引起關注的是這顆行星詭異的軌道特徵。正常情況下，行星軌道是近似圓形的，但HD 80606很不一樣，它的一年大約100天，沿著一個非常「扁」的軌道運行，看起來很像是彗星的軌道特徵

本月早些時候，天文學家們還發現了另外一顆與HD 80606 b類似的系外行星，編號HD 20782。其距離約117光年，其軌道同樣非常「扁」，與彗星軌道相似

新浪科技訊 北京時間3月30日消息，幾個世紀以來，我們一直將太陽系視作是宇宙中行星系統的標準樣本。在這樣一個標準樣本中，太陽居於正中心，外側是沿著近似圓形軌道圍繞太陽運行的行星。

然而就在過去的20年建，更加強大的望遠鏡的應用讓我們看到了大量超出我們原先認識的行星系統，它們的結構有時候會讓我們大惑不解。

現在，科學家們發現了一個更加詭異的行星系統，讓我們對行星系統運行規律的認識更加撲朔迷離。藉助美國宇航局的「斯皮策」空間望遠鏡，科學家們發現了一顆行為怪異的行星，其軌道偏心率極大，更像是一顆彗星的軌道，而且這已經是這個月內發現的第二個此類案例了。

這顆行星編號HD 80606b，其大小與木星相當，但其質量比木星要大4倍左右，距離地球大約190光年，位於大熊座方向。它的性質與一類被稱作「熱木星」的系外行星很像，這類巨型系外行星在距離恆星非常近的軌道上運行。

科學家們無法理解這些氣態巨行星究竟是如何在如此接近恆星的地方形成的。而對於HD 80606而言，讓科學家們更加引起關注的則是它詭異的軌道特徵。

正常情況下，行星軌道是近似圓形的，但HD 80606很不一樣。它的一年大約100天，沿著一個非常「扁」的軌道運行，看起來很像是彗星的軌道特徵。

當它抵達軌道上距離恆星最近的位置時，在短短20小時左右的時間內，它幾乎「碰到」了恆星表面，隨後又逐漸遠離。在此期間這顆行星將獲得極大的能量，幾乎相當於地球在一天之中從太陽那裡接收的全部能量的1000倍以上。

這項研究工作是由美國麻省理工學院(MIT)，空間望遠鏡研究所以及加州大學聖克魯茲分校的天文學家們聯合做出的。

麻省理工地球，大氣與行星科學學院的博士後朱利安·德維特(Julien de Wit)指出：「如果地球運行到距離太陽那麼近的距離上，那麼很快就會失去大氣層，整個地表將熔化成為一片岩漿。」

在一篇近日發表在《天體物理學通報》雜誌上的論文中，德維特與同事們報告了對系外行星HD 80606 b在最接近恆星的大約85小時期間進行的觀測結果。

研究人員考察了這顆系外行星在接近恆星、抵達最近位置以及隨後逐漸遠離的過程中其表面溫度所發生的變化。

觀測顯示，儘管在最接近恆星期間，這顆行星朝向恆星的一側溫度可以達到1400K，但這樣的高溫持續時間是非常短暫的。

令人驚訝的是，科學家們發現在短短10多個小時之後這顆行星就能將其炙熱的地表溫度降下來，甚至低到非常低的溫度水平，消失在斯皮策空間望遠鏡的紅外觀測視野之中。德維特指出：「這樣的情況每111天重複一次。」他說：「但這樣的好處就是，因為這顆行星會運行到非常遙遠的位置上，因此等於整個過程都被重新設定了——就那樣周而復始，不斷重複。」

一般的主流觀點認為，系外行星中那些所謂的「熱木星」，其一開始形成的狀態應該是與太陽系中木星等氣態巨行星的情況相似，也是在距離太陽較遠的位置上形成，軌道近似圓形。隨後在某個時間點上，發生了某些重大的事件，比如附近有一顆恆星通過，其施加的引力攝動影響導致這類行星的軌道偏心率被拉伸，形成較「扁」的軌道。隨後，在其公轉過程中，每次抵達距離恆星最近的位置時，，行星就會受到中央恆星引力的強大潮汐力作用。

每次在最接近恆星時，這種潮汐力作用的一部分會被轉化為熱量，並逐漸導致行星軌道偏心率減小，並最終形成一個非常接近恆星的緊湊型近圓軌道。

因此系外行星HD 80606 b很有可能正處於這樣一個過程中中間過渡階段，正從一個高偏心率軌道逐漸向緊湊的近圓軌道過渡，而這一過程將持續多久，則將取決於這顆行星本身的「可壓縮性」，或者說在恆星引潮力作用下發生變形的程度。行星的「可壓縮性」越好，那麼它就越容易通過熱能的形式將機械能散失出去。

根據太陽系氣態巨行星的性質看，科學家們認為這樣一個過渡過程可能持續的時間不會很長，一般會在數億年的較短尺度內。

科學家們相信這一機制能夠解釋「熱木星」是如何最終形成那種緊湊的近圓軌道的。

不過，此次斯皮策空間望遠鏡對HD 80606 b進行的最新觀測則顯示，這顆行星的「可壓縮性」並不理想。因此，HD 80606 b軌道變化所需的過渡可能不會像設想的那麼迅速，預計其還將維持這樣的高偏心軌道至少100億年甚至更長時間。

德維特指出，如果事情的確如此，那麼科學家們可能就需要重新考慮「熱木星」類系外行星的形成機制了，因為此前所設想的軌道過渡機制可能並不像我們原先所設想的那麼高效。

研究人員同時還通過計算得到了這顆系外行星的自轉速度，這也是首次獲得這樣的數據。計算結果顯示，HD 80606 b的自轉周期，或者說它上面的一天時間的長度大約是90小時，這比科學家們此前對這顆行星自轉周期的估算值整整超出了兩倍。

德維特表示：「這一行星系統毫無疑問是非常獨特的，它對我們原先對於行星-恆星相互作用以及行星形成機制的理解提出了挑戰。」他說：「希望未來開展的後續工作將幫助我們評估這一行星系統的特殊性究竟有多高，它偏離我們原先的理論究竟有多遠。」(晨風)

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