熾熱的超級地球可能是被玻璃大氣的熱木星殘存的骸骨

一項新的分析表明，熾熱的超級地球可能是被玻璃大氣的熱木星殘存的骸骨。大多數系外行星都與太陽系中的任何行星沒有類似點。舉例來說，熱木星是沸騰的氣體巨行星，在近於水星和太陽間距的地方環繞著它們的恆星運轉。天文學家猜測，恆星與行星之間的潮汐力相互作用最終會將熱木星拖向它的宿命。

更近些時候，天文學家在NASA受損的開普勒空間望遠鏡的大量數據存檔中發現了另一類擁抱恆星的衛星。這些所謂的熱超級地球是岩石或者冰態行星，質量最多可以達到地球的10倍，也在距離主星極近的地方運行著。天文學家曾經猜測，這兩類行星可能是彼此相關的。不過西北大學的弗朗西斯卡·瓦爾瑟奇（Francesca Valsecchi）及其同事現在向前又邁進了一步，說明這些古怪的行星可能是外層被剝離的熱木星。

內在的理論相對簡單，隨著系外行星螺旋靠近主星，系統最終將抵達這樣的狀態——兩個天體的洛希瓣彼此接觸。論文的合作者、西北大學的詹森·史蒂芬（Jason Steffen）解釋說：「洛希極限或稱洛希瓣是行星或恆星（或者一個衛星或者麵包麵糰）周圍由該天體引力佔據主導的區域，也可以說是它的『球形影響範圍』。」

當雙星系統中膨脹的恆星溢出洛希瓣後，會向較小較緻密的伴星傾倒物質。類似地，當熱木星抵達自身的洛希瓣與母星洛希瓣相遇的極限後，二者的相互作用會打開一條引力通道，將系外行星的物質轉移給恆星。因此熱木星不可避免地開始了拋掉氣體包層的過程。

瓦爾瑟奇及其同事為數個不同的事例建立了物質轉移模型。不過他們始於行星歷史早期，此時熱木星沐浴的並非明亮主星的輝光，而是天文學家所認為的氣體巨行星形成地——行星系統寒冷的外邊緣。由於恆星與行星的潮汐相互作用，行星向內朝著恆星發生了遷移。但是當行星的洛希瓣與恆星的洛希瓣相遇後，就會發生一些有趣的事情。作為對物質轉移的反應，行星的軌道略略向外發生了遷移。

瓦爾瑟奇解釋說，這樣的輕微運動並不會阻礙行星損失全部大氣。當岩石或冰態核心暴露在外之後，潮汐力再度佔據了主導，讓軌道再次收縮，將行星帶到距離恆星足夠近的地方，讓恆星將其吞噬。

來自北亞利桑那大學的專家戴維·特里林（David Trilling）說：「這一理論大致合理。但唯一的證據會是間接的，因此問題在於，這一理論是否比其他相互競爭的理論更好地解釋了觀測證據。」特里林與同事最早在1998年發表的一篇文章里簡要提到了這一觀點。但是那時人們只發現了很少幾顆熱木星，還沒有找到熱超級地球。現在我們有條件可以更好地了解行星種類之間可能的轉變了。研究小組還將他們的結果與觀測作了比較，發現大多數已知的熱超級地球有著與模型預言相似的軌道周期與質量。如果這一結果經受住了檢驗，熱木星可能要比天文學家從觀測推斷的常見3倍，原因是觀測到的單顆超級地球數量將近是熱木星的2倍。

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