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文章作者:管理一号 | 2019-11-27
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环绕其他恒星运转的气态巨行星具有强健磁场,比太阳系木星的磁场强很多倍,这是第一次经过过程不雅测计算出这些磁场的强度。这个团队由科罗拉多大年夜学的Wilson Cauley引导,还包含亚利桑那州立大年夜学地球和空间商量学院的副传授Evgenya Shkolnik。其他研究人员是北亚利桑那大年夜学的Joe Llama和意大年夜利卡塔尼亚天体物理不雅测站的Antonino Lanza。其研究发明宣布在2019年7月22日的《天然地理学》上。

地理学家初次计算出:系内行星“热木星”磁场,比木星强很多倍!

研究是第一次应用不雅测到的旌旗灯号来推导系内行星磁场强度,这些旌旗灯号仿佛来自恒星磁场和这颗严密轨迹行星之间的相互感化。自1988年以来,现已发清楚明了3000多个系内行星体系,其间包含4000多颗行星。很多如许的恒星体系包含地理学家所称的“热木星”。这些都是巨大年夜的气态行星,被认为与太阳系的木星类似,但环绕它们恒星运转的间隔很近,普通大年夜约是恒星直径的5倍,或许大年夜约是月球到地球间隔的20倍。

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如许的行星在其恒星磁场中运转出色,行星磁场和恒星磁场之间的相互感化可以持续且激烈。之前的研究曾经对系内行星磁场“设置”了下限,例如从无线电不雅测或纯粹从实际推导而来。将丈量到的磁星与行星相互感化产生恒星辐射增长的数据与物理学实际结合起来,计算出了四颗热木星的磁场强度。研究小组发明磁场强度范围从20到120高斯。比拟之下,木星磁场是4.3高斯,而地球的磁场强度只要半个高斯,固然这个强度足以让指南针活着界范围内定向。

 

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地理学家们应用夏威夷和法国的地理千里镜,对这四颗热木星母恒星中电离钙(Ca II)的发射停止了高分辨率不雅测。这类辐射来自恒星炽热的色球层,色球层是恒星表面较冷的一层薄气体。这些不雅测成果让研究小组核算出恒星释放出的钙有若干能量。研究应用能量预算来核算行星的磁场强度,应用的实际是行星磁场怎样与恒星磁场相互感化。

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磁场“爱好”处于低能量状况,假设橡皮筋雷同曲解或拉伸磁场,就会增长磁场中贮存的能量,热木星的轨道非常接近母恒星,是以行星的磁场可以或许曲解和拉伸恒星的磁场。当这类情况发生发火时,能量可以或许在两个磁场重新连接时释放出来,这就加热了恒星的大年夜气层,增长了钙的释放。天体物理学家曾困惑,热木星会像太阳系的木星雷同,在其外部深处产生磁场,新不雅测成果供给了对这些巨大年夜行星外部动力学的第一个探测器。

 

探测深度

 

该研究这是第一次基于不雅测对这些行星磁场强度的估计,因此这是我们知识的一个巨大年夜腾踊,这让我们对这些行星外部情况有了更好的懂得。这也应当有助于研究人员模仿热木星外部的发电机,我们对热木星的磁场一窍不通,也不知道其他系内行星的磁场,如今估计有四个热木星的实际体系。推敲到行星的自转和年纪,磁场强度比人们幻想的要大年夜。

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行星磁场标准发电机实际猜想了取样行星的磁场强度,这些行星的磁场强度比研究小组发明的要小很多。相反,不雅测成果支撑了行星磁场依附于经过过程行星外部热量的不雅点。由于热木星从主恒星接收了大年夜量额外的能量,所以磁场应当比质量和自转速度类似的行星更大年夜。磁场值的大年夜小与热力学热流实际的猜想符合,这也能够赞助我们更清楚地懂得温带岩石行星四周的磁场。


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