它比木星大，却能16个小时公转一圈？

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翻译：陈玮菁

校对：牧夫天文校对组

编排：陈宏宇

后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳 董腾晨

原文链接：https://www.space.com/exoplanet-hot-jupiter-16-hour-orbit

它比木星大，却能16个小时公转一圈？

艺术家描绘的热木星围绕其恒星旋转。(图片来源:NASA、ESA和G. Bacon)

天文学家发现了一颗已知公转周期最短的新气态巨行星。这颗行星绕其恒星一周只需16个小时，但是总有一天，这种现象可能会突然结束。

这颗新发现的系外行星属于“热木星”（即公转轨道极为接近其恒星的类木行星）类别。这类行星的构造或多或少有点像我们太阳系最大的行星木星，但它们的轨道离其恒星更近，因此得名。虽然到目前为止，天文学家已经发现了400多颗热木星，但研究人员说，没有一颗能与新发现的TOI-2109b相媲美。

麻省理工学院(MIT)系外行星科学家、这项新研究的合作者阿维·什普尔(Avi Shporer)在一份陈述中说：“它符合一颗行星的特点，我们也意识到我们找到了非常有趣且相对罕见的现象。”

Shporer和他的同事是在NASA的凌日系外行星勘测卫星(TESS)收集的数据中发现这一行星的，TESS自2018年4月以来一直围绕地球运行。

经过一段时间的磨合，TESS能够快速发现围绕其恒星运行的行星，因为它用大约一个月的时间只观测天空的一小块区域，然后才会移动。TESS不能直接观测到行星，但是它能观察到在望远镜和恒星之间出现的微小的且有节奏的亮度下降。

根据研究，TOI-2109b每16小时出现一次亮度下降，频率比迄今为止科学家发现的任何气态巨行星都要高，这颗行星的恒星位于武仙座中，距离地球约855光年。研究人员发现亮度改变的信号后，使用了其他望远镜来继续观测TOI-2109。(TOI表示“TESS 发现的有趣物体”）。

综合这些观测，科学家不仅证实了确实有一颗行星围绕恒星运行，而且还能够测量到TOI-2109b的一些重要特点。例如，它距离其恒星大约150万英里(240万公里)(水星离太阳的距离大约是此距离的24倍。)。

这已经很奇怪了。Shporer说：“系外行星科学一开始就把热木星视为古怪的存在。像木星这样巨大的行星，公转周期为何只有几天的时长？在我们的太阳系中没有这样的行星，我们认为这是一个研究并解释它们存在的机会。”

TOI-2109b的质量大约是木星的5倍，体积比木星大1 / 3，而其恒星的大小和质量大约是太阳的2倍。这颗行星似乎也是已知第二热的系外行星，白天的温度接近6000华氏度(3300摄氏度)，夜晚则太暗，TESS无法观测到。(近轨道行星通常会被潮汐锁定，总是只有一面面向其恒星，就像月球总是向地球显示近侧一样。)

这也很有趣。“那里的温度很冷吗？还是行星以某种方式把昼侧的热量转移到夜侧?”Shporer说。“我们正在尝试回答关于这些超热木星的问题。”

但对科学家来说，TOI-2109b最有趣的特点可能是其公转周期的加快：这颗行星似乎正在以天文学家迄今所见过的最快速度向其恒星靠近，每年减少10到750毫秒。

按照这个靠近速度，科学家还不足以观察到这颗行星最后的命运。但TESS仍在工作，并将在2022年5月和6月再次观测TOI-2109，科学家希望这些观测可以让他们更详细地研究轨道衰变现象。

“如果足够幸运的话，在未来一两年内，我们可以观测到TOI-2109b是如何接近其恒星的，”该研究的主要作者伊恩·王(Ian Wong)在声明中说，他在研究期间曾是麻省理工学院的博士后，目前在NASA位于马里兰州的戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)工作。

“在我们的有生之年，我们看不到这颗行星坠入它的恒星，”他说。“但1000万年后，这颗行星可能就不存在了。”

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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说明:
影像左上角的怪异螺旋结构是怎么产生的？ 没人能说个准，不过它可能是一颗在双星系统里的恒星，抛出外层的大气进到行星状星云阶段之故。 这个横跨了3分之1光年、并且缠绕4到5个完整回圈的庞大螺旋 ，其规律性前所未见。 以这团螺旋气体的扩散速率来推算，大约每800年会产生一个新层，与这与两颗恒星互绕的周期相当接近。 产生这个结构的恒星系统常见的名称为飞马LL星，此外，亦拥有AFGL 3068和IRAS 23166+1655的编录号。 这张主题影像，是由哈伯太空望远镜摄于近红外光波段。 这个螺旋结构为何会发光也颇为困惑，最可信的假说指出那是因为它反射了附近恒星的星光。
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