​美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2

美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2109b

美国宇航局凌日系外行星勘测卫星TESS研究团队发现运行“最快”的热木星TOI-2109b

（报道）据中国科学报（辛雨）：迄今为止科学家发现的最令人困惑的行星是“热木星”—— 一个巨大的气体星球，大小与木星差不多，可以在10天内围绕着自己的恒星完成一次公转。科学家已经在太阳系外发现了约400颗热木星，但它们仍是行星科学中最大的未解之谜之一。

近日，美国宇航局（NASA）凌日系外行星勘测卫星（TESS）研究团队发现了运行“最快”的热木星之一，它的质量约为木星的5倍，可以在短短16小时内围绕其恒星旋转一周，其轨道是目前已知的气体巨星中最短的。相关研究结果11月23日发表于《天文学杂志》。

2020年5月13日，TESS开始观测TOI-2109。这是一颗位于大力神星座南部的恒星，距离地球约855光年。在近一个月的时间里，该航天器收集了恒星光线的测量数据。TESS团队随后分析了凌日现象。数据进一步证实，TOI-2109确实拥有一颗每16小时经过一次的天体。

该团队将信息分享至天文学界，接下来的一年，多个地面望远镜跟进，在一定的频带范围内进行更近距离的观察。这些观测结合TESS的初步探测，证实了凌日天体是一颗热木星，被命名为TOI-2109b。

通过分析各种光学和红外波长的测量结果，该团队确定TOI-2109b的质量约为木星的5倍，非常接近其恒星，距离约150万英里。通过观察这颗行星在可见光和红外波长下从其恒星后面经过的过程，研究人员估计TOI-2109b日面温度约为3500开尔文，接近6000华氏度，是迄今为止探测到的温度第二高的行星。

从性质来看，天文学家认为TOI-2109b正在“轨道衰变”过程中，也就是盘旋着进入它的恒星。根据观测到的系统特性估计，TOI-2109b正以每年10~750毫秒的速度旋转进入其恒星，比迄今为止观测到的任何热木星都快。据预测，这是由其极短的轨道导致的。

“如果幸运的话，在一两年内，我们就可能探测到这颗行星是如何靠近其恒星的。”论文作者、NASA戈达德太空飞行中心Ian Wong表示，“我们在有生之年不会看到它落入恒星，但再过1000万年，这颗行星可能就不存在了。”

Wong说：“像TOI-2109b这样的超热木星构成了最极端的系外行星子类。我们才刚刚开始了解它们大气中发生的一些独特的物理和化学过程，而在太阳系中并没有类似的过程。”

论文共同作者、麻省理工学院Kavli天体物理和空间研究所的科学家Avi Shporer说：“我们还处于尝试回答超热木星问题的最初阶段。”

研究人员希望在不久的将来用更强大的工具观测TOI-2109b，包括哈勃太空望远镜和即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜。更详细的观察可以揭示热木星落入其恒星时所经历的情况。

相关论文信息：https://doi.org/10.3847/1538-3881/ac26bd

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