密度很低的系外行星:开普勒51(Kepler-51 b/c/d)

在太阳系中,密度最低的行星是土星,密度为0.69克/立方厘米,这主要是因为土星是一颗气态巨行星,密度也是正常的,但是木星也是气态巨行星,它的密度就能达到1.33克/立方厘米,可见气态巨行星并不代表就一定密度低,因为气态巨行星一般体型都非常大,质量也很大,所以引力也很大,强大的引力会将气体物质压缩成液态和固态,最终气态巨行星的密度也不会很小。

Kepler-51和它的三颗系外行星想象图
Kepler-51和它的三颗系外行星想象图

但是今天我们要讨论的这三颗系外行星,却拥有史无前例的低密度,这三颗系外行星都来自于开普勒51(Kepler-51),这是一颗类似于太阳的恒星,质量为太阳质量的0.985±0.012被,半径大约为0.88倍太阳质量,亮度为太阳亮度的0.66倍,可见这是一个很类似于太阳的恒星。

行星名称行星质量(地球质量)轨道半径轨道周期半径(地球半径)
Kepler-51b3.69+1.86(-1.59)0.2514天文单位45.1542天6.89±0.14
Kepler-51c4.43±0.540.384天文单位85.3139天8.98±2.84
Kepler-51d5.70±1.120.509天文单位130.1845天9.46±0.16
Kepler-51行星系统中的三颗系外行星的数据详情列表

在它的轨道上,天文学家目前发现了三颗系外行星,分别是Kepler-51b、Kepler-51c和Kepler-51d,这三颗系外行星和土星差不多大小,看起来似乎都是一些气态巨行星,但是奇怪就奇怪在它们都拥有很低的质量,最大的Kepler-51d的质量也不过才5.70±1.12倍地球质量,作为对比,和它差不多大小,并且是太阳系中密度最低的土星的质量为地球的95.18倍。

简单的换算后发现,Kepler-51d的密度只有0.046克/立方厘米,水的密度是这颗系外行星密度的21.74倍,而它也是地球空气密度的35.66倍。其他两颗系外行星也和Kepler-51d大同小异。科学家将这种低密度的系外行星称作是超级泡芙(Super-puff)。

系外行星Kepler-51b、Kepler-51c和Kepler-51d和木星土星海王星等天体的大小对比
系外行星Kepler-51b、Kepler-51c和Kepler-51d和木星土星海王星等天体的大小对比

那么为什么开普勒51的这三颗系外行星会如此虚胖呢?科学家推测,这可能是因为开普勒51恒星系还处于早期阶段,而这三颗系外行星距离恒星的距离也比较近(均不足0.5个天文单位),足够多的热量导致这些星球上的气体和尘埃一直延续到很高的高空中。而我们所观察到的星球表面其实只是这些尘埃云的上部,所以整个星球可能是由一个较小的核心和厚厚的尘埃云组成的,这就是它的密度看起来很低的原因。

而且在这个过程中,这些系外行星上的大气正在不断的损失中,科学家推测如果照此趋势的话,在未来数十亿年内,这些系外行星将会缩小到正常的水平,可能就是一些超级地球迷你海王星之类的星球。

浩瀚科普二维码图片

微信扫码关注公众号获取最新消息

原创文章,作者:浩瀚科普网,如若转载,请联系我们:thinkou@126.com 并注明出处:https://www.jsruitu.com/5869

(1)
上一篇 2022年7月26日 上午8:42
下一篇 2022年7月26日 下午3:50

相关推荐

微信公众号