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銀河系有多少熱木星?它們為何那麼熱?科學家認為不只是曬的

在現代天文學建立以前,人們一直以為地球是宇宙中的唯一,主宰著宇宙。隨著人類科技的先進,我們終於知道,地球只是一顆普通的行星,在太陽系,和地球類似的天體非常多。

即使離開太陽系,在宇宙中,行星這種天體也是無處不在,而且普遍比地球大得多,甚至也比太陽系最大的行星木星大。對於體積和木星類似、又距離宿主恆星非常近的一類系外行星,科學家統稱為熱木星。

到目前為止,人類已經發現了幾百顆熱木星。而這種天體的總數,實際上要更多。根據天文學家估算,銀河系內至少有1000億顆行星,其中7%是熱木星。這個比例看起來不大,但是畢竟基數大,算下來估計也有70億,和地球上的人口差不多了。

那麼,宇宙中的熱木星為何叫「熱」木星呢?它們到底有多熱呢?

首先,它們距離自己的宿主恆星非常近。太陽系內最內側的行星是水星,距離太陽尚且有5800萬公里。而熱木星,最近的甚至可能只有幾百萬公里。

由於它們距離宿主恆星如此之近,導致很多熱木星處於潮汐鎖定狀態,也就是說,它們和月亮一樣,只有一面可以朝向自己的宿主恆星。離宿主恆星很近、潮汐鎖定,導致了熱木星表面溫度極高,過1000℃那是常有的事,甚至最高的還有超過4000℃的。相比之下,有些比較小的恆星,可能還沒有這麼熱。

而熱木星的本質和木星一樣,是以氣體為主的巨行星。我們知道,熱脹冷縮的現象在氣體的情況下體現得尤為明顯。因此,熱木星普遍非常蓬鬆,儘管有很多熱木星質量還沒有木星大,但是體積卻超過了木星。這也導致了另一個結果,最外層的氣體很昏暗,影響了它們凌日的效果,因此科學家也很難判斷它們的直徑到底有多少。

可是,問題在於:儘管溫度很高,這些熱木星的體積好像也大得有點過分啊,熱脹冷縮有這麼強的效果嗎?

有一些科學家指出:熱木星的內部,或許也存在熱源。

在宿主恆星的炙烤下,熱木星表面溫度急劇升高。當溫度提升到1500K之後,它內部的鈉、鉀等元素就會被電離。而在星球表面的風的作用下,這些帶電粒子就會在它們的磁場內部高速移動。我們知道,磁是可以生電的,它們不斷切割磁感線,就會產生電流。而電流會產生出熱量,在內部給熱木星加溫。

就這樣,原本外界環境就極熱,內部又像是一個電烤箱,熱木星就會大幅膨脹,變成了今天的樣子。

那麼,既然熱木星只有一面朝向宿主恆星,另一面永遠處於黑暗中,它的背面是否就比較「涼快」呢?

絕非如此。

我們知道,木星的表面布滿了各種各樣的條紋,實際上都是木星表面的風暴。熱木星在這一點也是和木星非常類似的,它們表面空氣流動速度非常快,所以正面的超高溫空氣很快就會被吹到背面。就這樣,背面也變成了地獄一般的炎熱世界。

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