热木星不但体型巨大,而且磁场强度比地球大100倍

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热木星是太阳系外一种行星巨兽,也是最容易被望远镜发现的目标,但过去天文学家不太了解它们的磁场有多强。现在科罗拉多大学团队首次估算出热木星磁场强度,发现比地球还要大100 倍。

自1988 年以来,已发现超过3,000 个恒星系统,包含超过4,000 颗系外行星,其中有许多是所谓的“热木星”。顾名思义,它们的质量和木星差不多或更大一些,公转轨道极靠近母恒星,距离仅0.5~0.015 天文单位(比水星到太阳的距离还近,或月球到地球距离20 倍),导致表面温度非常高,比如KELT-9b 热木星的向阳面温度高达4,600K(4,330℃),比所有M 型恒星与大部分K 型恒星都还热。

热木星不但体型巨大,而且磁场强度比地球大100倍

这表明行星与恒星之间的相互作用非常强大,由于热木星轨道非常靠近母恒星,所以行星磁场可扭转、拉伸恒星磁场,这种相互作用会释放能量加热恒星大气层,增加钙排放。

因此科罗拉多大学天体物理学家Wilson Cauley 领导的团队,利用望远镜收集4 颗热木星的母恒星之离子化钙(ionized calcium)发射图像,以此计算有多少能量释放出来,再估算行星的磁场强度。

过去天体物理学家怀疑,热木星也跟木星一样从核心深处产生磁场,但如果按照标准的行星发电机理论,则行星磁场强度会远比探测结果小得多。

现在研究团队表明,行星磁场强度不只依赖上述理论,还取决于行星内部热通量,由于热木星从母恒星吸收大量额外能量,所以磁场会比其他拥有相似大小、旋转速率的行星还强,一颗热木星的磁场强度高达20~120 高斯,作为比较,地球表面磁场强度约0.25~0.65 高斯,木星磁场强度约4.3 高斯。

新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。

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作者: thinkou

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