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太阳系内有8颗大小不一、远近不同的行星，但是，当科学家们发现了系外行星后，才意识到太阳系行星的种类，实在是少得可怜。 在太阳系以外的恒星系统中，科学家们一共发现了超过4000颗系外行星。其中有一种非常特殊，那就是热木星（hot Jupiters）。 （图片说明：热木星） 顾名思义，热木星就是一种类似于木星的行星，表面温度也非常高。仅仅这样描述，你可能没有概念，如果看到数据，你就会震惊了。有些热木星，体积是木星的好几倍，温度甚至超过了1000℃！ 随着观测的深入，甚至对于有些天体，科学家认为连热木星都不足以形容其恐怖的体积和温度，以至于提出了另一个概念——极热木星（ultrahot Jupiters）。迄今为止，科学家一共只发现了2颗称得上是极热木星的天体。即便只有这两颗，也足以令人感到震惊。尤其是最新发现的这一颗，让科学家不得不关注。 （图片说明：凌日法发现系外行星示意图） 这颗行星，名字叫做TOI-2109b，距离我们大约855光年。它是由凌日系外行星勘测卫星（TESS）发现的，顾名思义，这就是科学家利用凌日法观测到的。当这颗行星运行到宿主恒星和地球之间时，会稍微遮挡住恒星的一点光芒，使其温度有所降低，科学家就是通过这样的变化发现了它，并且还能确定它的公转周期。 TOI-2109b真的是一颗非常巨大的行星，其半径是木星的1.35倍（也就是约95000公里），质量更是达到了木星的5倍。 它的独特之处绝不仅限于巨大的体积，还有它所处的位置。观测结果表明，这颗行星距离宿主恒星非常近，只有大约240万公里，是日地距离的1.6%。在如此近的距离下，这颗行星仅仅需要16个小时，就足以公转一圈！ 距离宿主恒星这么近，自然随时随地都要遭受恐怖高温的炙烤。不仅如此，这么近的距离还会导致它被宿主恒星形成潮汐锁定效应，也就是永远只有一面能够朝向宿主恒星，所以这一面就永久地处于炙烤之下，根本没有降温的机会。再加上它的宿主恒星本身也不小，半径是太阳的1.7倍，表面温度也高达6500K，所以这颗行星就更热了。 观测结果表明，在朝向宿主恒星的一面，TOI-2109b的温度甚至高达3500K（也就是约3227℃），这比许多恒星（比如比邻星）的表面还要热，它也是迄今为止人类发现第二热的系外行星。 那么，它背向恒星那一侧的温度有多少呢？ 这就要说到它的另一个特殊之处了：科学家也不知道。TOI-2109b背面的亮度似乎超出了发现它的设备的观测极限，这也让科学家们非常好奇：那里到底发生了什么？ 关于热木星，科学家们一直有着非常大的好奇心。因为根据现有的理论，这种天体根本就不应该存在。 我们知道，恒星系统是从一片星云中形成的。首先因为引力的波动，物质向一个点聚集，形成一颗恒星。恒星在被点亮之后，会释放出强大的辐射，将周围的物质吹散。因此，它附近的区域是不应该有这么多残留的物质凝聚成如此巨大的行星的。 可事实却让科学家们目瞪口呆，他们不仅发现了理论上不该存在的行星，而且目前已经发现了数百颗，可以想象，宇宙中还有大量类似的行星存在。这些行星和宿主恒星的距离远远小于太阳系最靠近太阳的行星水星，其中很大一部分的质量也都超过了太阳系最大的行星木星。这样的发现，不能不让科学家们感到百思不得其解。 麻省理工学院卡夫里天体物理学和空间研究所的天体物理学家Avi Shporer介绍说：“从系外行星科学建立开始，热木星就被看做是一群奇葩。像木星这样质量和体积都非常巨大的行星，是如何进入到一个周期仅有几天时间的轨道上的？我们的太阳系内完全没有这样的天体，所以我们认为，这是研究这种天体并解释它们为何存在的好机会。” 关于热木星的存在，科学家们提出了两点猜想。有人认为它们是直接在恒星周围形成的，也有人认为它们最初形成时距离宿主恒星很远，后来逐渐迁移到内部的。不论是哪一种情况，太阳系内都没有出现，所以科学家仍然难以给出证据。 TOI-2109b还有一点非常特殊，那就是它已经走到了宇宙的禁区——它距离宿主恒星太近了，以至于它将无可避免地在恒星引力作用下逐渐缩小轨道，最终坠入到恒星身上！这不是第一颗被观测到未来将会撞上宿主恒星的系外行星了，但它的周期缩减速度达到了每年10-750毫秒，这是迄今为止所有热木星中最快的一个。 美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家Ian Wong说：“如果我们够幸运，那么在1到2年的时间里，我们就能够探测到这颗行星是如何靠近自己的恒星的。在我们有生之年，是看不到它坠入这颗恒星了。如果再有1000万年的时间，它应该就会毁灭了。” 对于这颗行星，研究人员希望能够借助即将发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜进行观测。这台推迟了好几年的望远镜，即将在当地时间12月22日发射升空。不过，等着使用它的科学家实在太多了，不知道TOI-2109b什么时候能排上队。 不过，考虑到这颗行星的独特之处，或许NASA方面会稍微优先地考虑一下吧。 |
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