有“尾巴”的系外行星WASP-69b _系外行星

艺术家的概念描绘了新的研究，扩大了我们对系外行星WASP-69b“尾巴”的理解。图像：美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/R.赫特（IPAC）
据美国国家航空航天局（切尔西·戈德）：WASP-69b正在慢慢失去大气层，因为随着时间的推移，该行星外层大气中的轻氢和氦粒子会逃离该行星。但是这些气体粒子并没有在行星周围均匀地逃逸，而是被来自行星恒星的恒星风扫入气体尾部。
像WASP-69b这样的热木星是超热的气体巨星，它们紧紧围绕着宿主恒星运行。当来自恒星的辐射加热行星的外层大气时，行星会经历光蒸发，这是一个过程，其中氢气和氦气等轻质气体被这种辐射加热并向外发射到太空中。本质上，WASP-69b的恒星会随着时间的推移从行星的外层大气中剥离气体。
更重要的是，一种叫做恒星风的东西可以将这种逃逸的气体塑造成系外行星的尾部。
恒星风是一股连续的带电粒子流，从恒星的外层大气或日冕向外流入太空。在地球上，太阳的恒星风与地球的磁场相互作用，可以产生像北极光这样美丽的极光。
在WASP-69b上，来自其主恒星的恒星风实际上塑造了从行星外层大气中逸出的气体。因此，加州大学洛杉矶分校的天体物理学家、主要作者达科塔·泰勒将这条气态尾巴比作彗星的尾巴，而不是气体在行星周围均匀地逃逸， “强烈的恒星风可以在行星后面的尾巴上雕刻出外流” 。
然而，由于这条尾巴是由恒星风造成的，这意味着它会发生变化。
泰勒说：“如果恒星风逐渐减弱，那么你可以想象这颗行星仍在失去一些大气层，但它并没有形成尾部。”他补充说，如果没有恒星风，从行星四面八方逃逸的气体将是球形和对称的。“但如果你加大恒星风的力度，大气层就会被雕刻成一条尾巴。”
泰勒将这一过程比作微风中吹的风袋，当风刮起并充满空气时，风袋会形成更结构化的形状。
Tyler和他的研究小组在WASP-69b上观察到的尾巴延伸了地球半径的7.5倍以上，即超过350000英里。但尾巴可能更长。研究小组不得不在尾巴信号消失之前结束望远镜的观测，因此这次测量是当时尾巴真实长度的下限。
然而，请记住，由于尾部受到恒星风的影响，恒星风的变化可能会随着时间的推移改变尾部的大小和形状。此外，恒星风的变化会影响尾巴的大小和形状，但由于尾巴在星光照射下是可见的，恒星活动的变化也会影响尾巴观测。
系外行星的尾巴仍然有点神秘，尤其是因为它们会发生变化。对系外行星尾部的研究可以帮助科学家更好地了解这些尾部是如何形成的，以及恒星和行星大气之间不断变化的关系。此外，由于这些系外行星尾部是由恒星活动形成的，它们可以作为恒星随时间变化行为的指标。这可能对科学家们有所帮助，因为他们试图更多地了解恒星的恒星风，而不是我们最了解的恒星，即我们自己的太阳。
WASP-69b正在损失大量天然气，每秒约20万吨。但它正在非常缓慢地失去这种气态大气——事实上，速度如此之慢，以至于这颗行星没有被完全剥离或消失的危险。一般来说，每十亿年，这颗行星都会失去相当于地球质量的物质。
WASP-69b所在的太阳系大约有70亿年的历史，所以即使大气损失的速度会随着时间的推移而变化，你也可以估计这颗行星在这段时间内损失了相当于7个地球（质量）的气体。
2024年1月，由加州大学洛杉矶分校的达科塔·泰勒领导的一个科学家团队在《天体物理学杂志》上发表了一篇关于他们的发现的论文，题为“WASP-69b的逃逸包络被限制在至少7 Rp的尾部” 。这篇论文中描述的观测结果是由Keck/NIRSPEC进行的（NIRSPEC是为Keck II设计的光谱仪）。