一個(gè)由中外天文學(xué)家組成的研究小組對(duì)行星WASP-12b的研究表明,與中央恒星超近的距離將加速行星質(zhì)量流失。該研究主要在北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所完成,相關(guān)論文發(fā)表在日前出版的《自然》雜志。
WASP-12b是英國(guó)天文學(xué)家2008年發(fā)現(xiàn)的一顆地外行星,在距中央恒星800光年處做圓周運(yùn)動(dòng)。
由于該距離不到日地距離的1/40,WASP-12b是目前所知的被中央恒星加熱強(qiáng)度最大的行星之一,面向中央恒星一側(cè)的溫度超過(guò) 2500℃。但最讓天文學(xué)家疑惑的還是它的“體型”:雖然理論預(yù)計(jì)這類氣體巨行星半徑不會(huì)超過(guò)1.2倍木星半徑,WASP-12b卻達(dá)到1.8倍木星半徑,體積為木星的6倍。此前,已知機(jī)制均無(wú)法解釋其體積如此龐大的原因。
此次研究表明,WASP-12b超乎常規(guī)的半徑源自它在潮汐力作用下的持續(xù)變形。該變形過(guò)程在行星內(nèi)部產(chǎn)生的摩擦力,將對(duì)行星內(nèi)部進(jìn)行加熱而使其膨脹。
由于與中央恒星的距離非常近,WASP-12b平均一天就繞轉(zhuǎn)中央恒星一周,中央恒星施加在WASP-12b上巨大的潮汐力也使得這顆行星變成了接近橄欖球的橢球形。
這一數(shù)值模擬表明,潮汐力引起的行星變形和加熱,能為WASP-12b的膨脹提供足夠能量,這是第一次有直接證據(jù)證明行星內(nèi)部加熱能使行星膨脹至目前的大小。
潮汐力作用下形成的超大半徑還可能加速行星WASP-12b向中央恒星的質(zhì)量流失。
文章第一作者李抒璘說(shuō),WASP-12b的超大半徑使它與中央恒星之間距離接近洛希半徑,“意味著 WASP-12b將以約每秒60億噸的速率向中央恒星流失質(zhì)量”。以這樣的速率,這顆行星的壽命將僅是地球目前年齡的1/500,也就是說(shuō)在1000萬(wàn)年內(nèi)被中央恒星完全吞噬。