NASA的過渡系外行星測(cè)量衛(wèi)星(TESS)的測(cè)量結(jié)果使天文學(xué)家能夠大大提高他們對(duì)KELT-9 b奇異環(huán)境的了解，KELT-9 b是已知最熱的行星之一。

“ KELT-9 b的怪異系數(shù)很高，”馬里蘭州哥倫比亞大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)和馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德航天中心的天文學(xué)家約翰·阿勒斯說(shuō)。“這是一顆巨大的行星，它圍繞著快速旋轉(zhuǎn)的恒星在非常接近，幾乎是極地的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些特征使我們了解恒星及其對(duì)行星的影響的能力變得更加復(fù)雜。”

這些新發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在紙通過在天文期刊6月5日公布的阿勒斯率領(lǐng)。

KELT-9 b位于天鵝座星座約670光年，于2017年被發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)樵撔行窃谄涿總€(gè)軌道的一部分經(jīng)過恒星前方時(shí)發(fā)生，這一事件稱為過境。過境會(huì)定期使恒星的光線變暗，但數(shù)量可檢測(cè)到。KELT-9b的過境首先是通過KELT過境調(diào)查觀察到的，該項(xiàng)目從位于亞利桑那州和南非的兩臺(tái)機(jī)器人望遠(yuǎn)鏡收集了觀測(cè)數(shù)據(jù)。

在2019年7月18日至9月11日期間，TESS觀測(cè)了北太空，進(jìn)行了為期一年的活動(dòng)，它觀測(cè)到KELT-9 b的27次過境，每?jī)煞昼娺M(jìn)行一次測(cè)量。這些觀察結(jié)果使研究小組可以對(duì)系統(tǒng)的異常恒星及其對(duì)行星的影響進(jìn)行建模。

KELT-9 b是一個(gè)巨大的天然氣世界，比木星大1.8倍，質(zhì)量是木星的2.9倍。潮汐力已鎖定其旋轉(zhuǎn)，因此同一側(cè)始終面對(duì)其恒星。行星在繞其恒星旋轉(zhuǎn)的軌道上旋轉(zhuǎn)僅36個(gè)小時(shí)，使其幾乎直接繞過恒星的兩極。

KELT-9 b從恒星接收的能量是地球從太陽(yáng)獲得的能量的44,000倍。這使行星的日間溫度約為7800華氏度(4,300 C)，比某些恒星的表面還要熱。這種強(qiáng)烈的熱量還導(dǎo)致行星的大氣流向太空。

它的主人星也很奇怪。它的大小約為太陽(yáng)的兩倍，平均更熱56%。但是它的旋轉(zhuǎn)速度比太陽(yáng)快38倍，在短短16小時(shí)內(nèi)完成了一次完整的旋轉(zhuǎn)。它的快速旋轉(zhuǎn)扭曲了恒星的形狀，使其在兩極變平并擴(kuò)大了中段。這會(huì)導(dǎo)致恒星的兩極變熱并變亮，而其赤道區(qū)域變冷并變暗-這種現(xiàn)象稱為重力變暗。結(jié)果是整個(gè)恒星表面的溫度差接近1,500 F(800 C)。

在每個(gè)軌道上，KELT-9 b兩次經(jīng)歷整個(gè)恒星溫度范圍，產(chǎn)生的溫度相當(dāng)于一個(gè)特殊的季節(jié)序列。當(dāng)行星繞過每個(gè)熱極時(shí)，它會(huì)經(jīng)歷“夏季”，而越過恒星較涼爽的中部時(shí)，它將經(jīng)歷“冬季”。因此，KELT-9 b每年經(jīng)歷兩個(gè)夏天和兩個(gè)冬天，每個(gè)季節(jié)大約需要9個(gè)小時(shí)。

該論文的合著者戈達(dá)德的KnicoleColón說(shuō)：“思考恒星的溫度梯度如何影響行星真的很有趣。”“從恒星接收到的不同能量水平可能會(huì)產(chǎn)生極為動(dòng)態(tài)的氣氛。”

KELT-9 b圍繞其扁平恒星的極軌道產(chǎn)生明顯偏斜的過渡。行星開始在恒星的亮極附近移動(dòng)，然后在恒星的調(diào)光赤道上傳播時(shí)，阻擋的光線越來(lái)越少。這種不對(duì)稱性提供了有關(guān)恒星表面溫度和亮度變化的線索，并且使團(tuán)隊(duì)能夠重建恒星的非圓形形狀，其空間取向，表面溫度范圍以及其他影響行星的因素。

愛達(dá)荷州大學(xué)物理學(xué)教授杰森·巴恩斯(Jason Barnes)說(shuō)：“在我們通過重力變暗研究的行星系統(tǒng)中，對(duì)KELT-9 b的影響迄今為止最為壯觀。” 。“這項(xiàng)工作在使重力變暗與其他測(cè)量行星對(duì)準(zhǔn)的技術(shù)取得統(tǒng)一方面有很長(zhǎng)的路要走，最終，我們希望將找出有關(guān)高質(zhì)量恒星周圍行星的形成和演化歷史的秘密。”

TESS是由麻省理工學(xué)院在馬薩諸塞州劍橋市領(lǐng)導(dǎo)和運(yùn)營(yíng)的一項(xiàng)NASA天體物理學(xué)探索者任務(wù)，由NASA戈達(dá)德太空飛行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亞州福爾斯徹奇的諾斯羅普·格魯曼公司;美國(guó)宇航局在加利福尼亞州硅谷的艾姆斯研究中心;位于馬薩諸塞州劍橋市的哈佛-史密森天體物理學(xué)中心;麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗(yàn)室;和巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所。全世界有十多所大學(xué)，研究所和天文臺(tái)參加了這次任務(wù)。