科学家最新发现五颗“热木星”系外行星

帮你整理了一下，

Star	WASP-119	WASP-124	WASP-126	WASP-129	WASP-133
Distance(pc)	333	433	234	246	457
Spectral type	G5	F9	G2	G1	G4
Apparent magnitude V	12.2	12.7	10.8	12.3	12.9
Mass(MSun)	1.02	1.07	1.12	1	1.16
Age(Gyr)	8	2.1	6.4	1	6.8
Effective temperature(K)	5650	6050	5800	5900	5700
Radius(RSun)	1.2	1.02	1.27	0.9	1.44
Planet  Mass(MJ)	1.23	0.6	0.28	1	1.16
Semi-major axis(Au)	0.0363	0.0499	0.0449	0.0628	0.0345
Orbital period(days)	2.49979	3.37265	3.2888	5.748145	2.176423
Eccentricity	0.058	0.017	0.18	0.096	0.17
ω	—	—	—	—	—
Tperi	—	—	—	—	—
Radius(RJ)	1.4	1.24	0.96	0.93	1.21
Calculated temperature(K)	1600	1400	1480	1100	1790

SamuelHan 发表于 2016-3-9 10:26
帮你整理了一下，

看来除了126和133的行星之外，其他几颗热木星的轨道离心率很小，倒是挺接近太阳系八大行星的。

SamuelHan 发表于 2016-3-9 10:26
帮你整理了一下，

这几个大家伙个个都是火辣辣的家伙，个个温度都超过1000K。。。。基本都是地狱熔炉般的世界。就是不知道这几个行星系统里是否还有其他的行星存在。最近得到的消息是：存在热木星的恒星-行星系统仍然有较小的概率存在其他小质量行星，比如质量介于海王星-地球之间的天体。但是目前有一种说法是：如果该系统只有一颗非常接近于母星的热木星，那么基本可以排除存在其他行星质量天体和生命存在的可能性。

zenghan 发表于 2016-3-9 11:55
看来除了126和133的行星之外，其他几颗热木星的轨道离心率很小，倒是挺接近太阳系八大行星的。 ...

126和133的远日点与近日点之比为1.44与1.41，近日点与远日点的日照水平翻番了。

记得北师大的某些物理系教受们在美国发表过论文，说在那些潮汐锁定的行星上，在昼夜交界线上有可能“宜居”。

实际上，在这些潮汐锁定行星上，过远日点与过近日点的差异会形成行星上的四季，一年（两三天的周期）一春秋；而我在有关潮汐的那个贴上也讨论过，在这些潮汐锁定行星上会形成一年（两三天的周期）两潮两汐。
在这两个不同周期作用的共同影响下，一年（两三天的周期）之内会有四次大潮流，因为是近距离主星的作用，所以这两潮两汐与四次大潮流都是翻天覆地的事，谈“宜居”根本就是扯淡！

还有就是那一千多K的“高温”，我认为只会出现在这些行星的对日面上的对日点上。
因为是潮汐锁定，行星的背日面永远不见天日，对于数万公里半径的气巨星而言，对日点受到的高热不可能通过行星中心传到背日点，就只有通过行星大气进行传递，——那可是二十多万公里的距离啊！

所以我在那个贴子上喷北师大某些物理系教受们的论文时，给过一个画面，就是：对日面是炼狱，背日面是幽冥；对日面蒸起的行星物质一部份消散向太空，另一部份在越过昼夜分界线之后回落，沉积；背日面沉积下来的降雨降雪形成万年冰盖，在万年冰盖与行星内热的作用下形成冰川，在越过昼夜分界线之后崩裂形成冰山、浮冰溧回。

潮汐锁定的热木星外观与我们所见的木星土星都不同，应该象西瓜一样：

zenghan 发表于 2016-3-9 11:59
这几个大家伙个个都是火辣辣的家伙，个个温度都超过1000K。。。。基本都是地狱熔炉般的世界。就是不知道 ...

双星系统都能有行星的形成，一个小小的热木星算个P啊？

zenghan 发表于 2016-3-9 11:59
这几个大家伙个个都是火辣辣的家伙，个个温度都超过1000K。。。。基本都是地狱熔炉般的世界。就是不知道 ...

可以大胆地做一个粗略的推算：
月球的昼间平均温度是107°C，夜间平温度是-153°C，这个可以当作在地球轨道区域的日照水平；
在地球低纬度地区的日间最高气温可达40°C以上，南北两极的极夜最低气温-80°C左右，这是自转地球在日照下的气温；
如果地球被潮汐锁定了，南北两极的极夜最低气温可以近似作为潮汐锁定地球的阴阳分界线气温，对日点气温假设可达40~80°C，也就是说从对日点到阴阳分界线的温度差/距离为120~160K/10,000km；
在您所说的这五个大家伙上，从对日点到阴阳分界线有将近100,000km远，即使按120K/10,000km的温度计算（前题是不要小于0K），过阴阳分界线后的背光面上真的没多少K的余温了。

在地球上，赤道气温/两极气温/极夜气温大约是40°C/-20°C/-80°C，即313K/253K/193K，约为1.6/1.3/1；同温层高度则约为20km/略大于12km/7~8km，约为2.5/1.6/1；
气温与同温层高度虽然不是正比关系，但相关性极强，同温层高度大约与气温的平方成正比；
可以预见，在这五个大家伙上，如果背日点的气温达到（水的）冰点以下，比如约为200K，与对日点的1000K相比差5倍，这五个大家伙的对日点与背日点大气层差异达二三十倍，大气层将会非常的不圆！

如果这五个大家伙的背日点能有索版主“冥府行星”那个贴所说的“几百度”，与对日点的1000K相比，他们的大气同温层高度比也会达到4/1！

还有就是，这些“潮汐锁定”行星的背日面上，因为没有日照，没有外部加温机制，背日面的大气结构就与向日面不同；
致少，在背日点上会完全没有增温层，然后因为向日面上被加热的气体，会有部份逃逸失败而从向日面飘向背日面，形成一个向日点有强烈增温层，背日点完全没有增温层的过渡式大气结构：

这与有自转行星的大气构造是十分不一样的：

SamuelHan 发表于 2016-3-9 15:29
126和133的远日点与近日点之比为1.44与1.41，近日点与远日点的日照水平翻番了。

记得北师大的某些物理系 ...

你说的这些冰川，冰盖应该是指沉降回大气层底部的金属氧化物，硅酸盐之类的密度较大物质吧。但是热木星多数都是高温气态星球，没有固态表面，铁雨硅酸盐雪倒是有可能，但也不会是一个低温世界，热木星普遍风速极快，纵然背阳面达不到1000 K也接近这个温度了。比如HD209458b还有那个HD189733Ab就是如此，但有有一颗行星（编号我忘了)好像有点例外，我记得是这颗行星密度超级大，也是热木星，个人估测内部构造和木星截然不同，要么是一颗超级巨大的金属球外包一层厚重气化包层，要么是一颗死亡恒星的致密内核外包残余气体层。。。。

SamuelHan 发表于 2016-3-9 15:29
126和133的远日点与近日点之比为1.44与1.41，近日点与远日点的日照水平翻番了。

记得北师大的某些物理系 ...

另外，本人基本赞同你画的这个示意图，现在老美那些太空艺术家太没想象力了，总是把热木星照抄木星土星的样子。。。问题是：热木星会有木星土星那么规则的条纹云带？呵呵，恐怕最有可能的是外表看上去像超级彗星，内部类似你画的这种结构。。。。或者干脆就是个黑炭球，在母星旁边闷烧的灼热高温世界罢了

SamuelHan 发表于 2016-3-9 15:29
126和133的远日点与近日点之比为1.44与1.41，近日点与远日点的日照水平翻番了。

记得北师大的某些物理系 ...

北师大教授们讨论的是红矮星周围潮汐锁定的小质量行星，热木星？呵呵，根本不可能存在任何已知的生命形式。。。。即便是教授们讨论的那种天体，我也觉得存在宜居的可能性甚低

zenghan 发表于 2016-3-10 16:04
另外，本人基本赞同你画的这个示意图，现在老美那些太空艺术家太没想象力了，总是把热木星照抄木星土星的 ...

别把主星烤出的那1000K想象得太恐怖了!
地球的逃逸速度是11.18km/s,主要大气层温度20～－55度,云层平均0度,即273K,这个条件下,氢气烤了46亿年都没烤光。
1MJ的气体行星,逃逸速度59.56km/s。即使被烤到1000K,只是地球273K的不到4倍。所以,只要热木星的逃逸速度大于地球逃逸速度的2倍以上,就不用担心氢气会被烤掉。1000K的1MJ热木星就更不用担心了!

zenghan 发表于 2016-3-10 16:04
另外，本人基本赞同你画的这个示意图，现在老美那些太空艺术家太没想象力了，总是把热木星照抄木星土星的 ...

热木星有没有木星、土是那样的美丽云带,关键要看有没有自转。
潮汐锁定的热木星,美丽的云带不会象土星、木星,除了那个示图,用文字来形容,应该就是:象西瓜一样!

zenghan 发表于 2016-3-10 16:01
你说的这些冰川，冰盖应该是指沉降回大气层底部的金属氧化物，硅酸盐之类的密度较大物质吧。但是热木星多 ...

热木星，也就是热的气体巨星，也就是以气体成份为主。
1000K，用分子热运动的能量来表示就是Ek = 3kBT/2 = mPv^2/2。与地球的273K相比，1000K高了不到4倍，其大气分子热运动速度只为地球大气分子热运动速度的不到两倍。
即使主星的高能射线辐射把这些热木星的高层氢气打成氢离子，这些氢离子的热运动速度也只为地球大气分子热运动速度的不到四倍。
而1MJ热木星的逃逸速度是地球逃逸速度的5.3倍，所以，1000K热木星上的氢逃逸率比地球上的氢逃逸率还要低！
1000K剥不去1MJ热木星的氢！

另外，气体行星都有上千公里厚的大气层，之下就是数万公里的气体液化海洋，没有金属氧化物、硅酸盐这些东西的事。
潮汐锁定的气体行星，背日面永不见天日，对日面上受到的主星热能只能通过洋流和大气环流传递。由于浓厚大气的阻隔，对日面上气体液化海洋直接受热不多，海洋直接传热和海流传热有限，背日面能受到的能量主要还是靠大气环流。
致于从对日面蒸起的气体能带多少热能到背日面，经过二十万公里大气环流送过来的热量在永远不见天日的背日面通过辐射散向宇宙，热量是来得快还是散得快就没有资料去算了。

总之，潮汐锁定的热木星上，背日面绝对热不起来！
很可能是，正面是气巨星的形态，背面是冰巨星的形态，中间有过渡，这个过渡就是北师大那些教授们的“宜居区”了，宜居得很恐怖的。
——这个恐怖的“宜居”区就是每年（两三个地球日）一波由对日点涌向背日点的大气巨浪，这些大气巨浪如果有一百公里的时速，则要近百个地球日（三十多个潮汐锁定热木星年）才能抵达二十万公里外的背日点。
——在前十几个潮汐锁定热木星年大气环流巨浪还会被不断加热，其后十几个潮汐锁定热木星年大气环流巨浪则不断辐射散热降温并在背日点沉降积聚。
——在数千公里的云下，潮汐锁定热木星的液化气海洋并不能感受多少来自太阳的温暖，就象被小行星击中的地球上的尘埃云一样，一千公里的气体云同样让潮汐锁定热木星的液化气海洋上暗无天日。对日点的海洋只不过“天气”闷热一点、“水温”高一点。
远离对日点的其他对日面，日光要穿透（数千公里×cosθ）那么厚的云层，给海水加温就没那么给力了。
到了昼夜分界线，日光要穿透上万公里厚的云层的云层，我不相信他还能给海水和底层大气多少温暖。
如果到了只散热没加温的背日面，甚致到雷公都不打雷的最远的背日点，如果你认为他很热，那就没办法了。

zenghan 发表于 2016-3-10 16:06
北师大教授们讨论的是红矮星周围潮汐锁定的小质量行星，热木星？呵呵，根本不可能存在任何已知的生命形式 ...

现在把地球放到北师大教授们的红矮星“潮汐锁定”轨道上。

先找一个M9.5型的红矮星，0.08M☉(木星质量的80多倍，刚好算恒星)，0.1R☉(直径14万公里，只比木星略大一点)。
这个红矮星的“宜居”轨道是0.01Au(150万公里)，从这个"宜居"地球上看到的太阳有11个月亮那么大；
这个“宜居”地球对红矮星的L1、 L2点有35万公里，月球保不住了；
这个“宜居”地球对红矮星的L1有“日地”距离的1/4左右，而月球L1/地月距离约为1/7；
应该锁死了吧？！

因为太阳常数一样，只是对日点不动，这个“宜居”地球的对日点最多只能把大量的海水蒸发补充到大气当中。
昼夜分界线因为是常年的，不象当今地球有半年的长昼，昼夜分界线应该比现在两极的最低温度还低，估计有-80°C以下。
背日面与背日点拿水星、月球和火星的最低温度做参考就行了，-173°C、-233°C和-140°C任选。
估计就是对日点80°C，阴阳分界线-80°C，背日点-160°C的节奏。

在这个“宜居”地球上，对日点海区蒸起的海水蒸气形成散向四方的大气环流，吹向背日面并沉降积聚；
背日面形成的冷空气往对日面回馈，冰川冰山浮冰消熔形成冷洋流聚向对日点；
在所谓的“宜居”区，每年的地球过近日点时对日点蒸气爆发形成夏季，过远日点时背面堆积的冷空气缺堤形成冬季；
因为没有自转，常年持续的高空环流和低空冷空气都会非常强烈，这个“宜居”区真的会很恐怖。



北大西瓜

话说热木星或者近距离的烧烤行星会不会像靠近太阳的彗星一样脱一条超级壮观的彗尾

gnasuc1234 发表于 2016-3-11 21:06
话说热木星或者近距离的烧烤行星会不会像靠近太阳的彗星一样脱一条超级壮观的彗尾 ...

这个课题好象北师大真的有人做过,论文。
说是热本星如果过于接近主星,以致于他与主星之间的L1点落到自身的表面上(即大气层顶部以下),就会让主星把大气经L1点被抽取到洛希溢流环。这是极有可能的。因为行星大气层会被烤胀了,木星如是跑到这样的位置上,1、2千公里厚的大气层有可能胀到5、6千公里甚至更厚,大气,脱离行星,有烤的作用,不过主要的还是引力作用。
这条“尾”不会象彗星,是一个基本上与行星轨道相近的环!
但她给的结论是:行星被主星“eat”了,这个结论我就不敢苟同了。
根据分子热运动理论,能跑到大气层顶部的只会是行星大气里分子量最小的气体,氢先跑(当然会夹杂微量的氦,氢跑完了到氦(当然会夹杂微量的氢和氮,以后类同),氦之后到氮,氨、甲烷、氟、水、乙烷、氧、、、、、,
小分子量的气体被抽离进入行星绕主星的近旁轨道,马上会被主星的恒星风逐渐往外吹,一部部份在数百年后经L2、L1落回原行星,大部沿行星轨道平面消散往外空。主星绝对吃他不下!

gnasuc1234 发表于 2016-3-11 21:06
话说热木星或者近距离的烧烤行星会不会像靠近太阳的彗星一样脱一条超级壮观的彗尾 ...

木星如果转到离太阳(质心距)105万公里的轨道上,L1点刚好在7.1万公里的云项,但在这个距离上,日面与木星云顶只有28万公里,木星大气层发胀、液氢沸腾导至木星大幅膨胀,木星大气会被快速抽离,但不是烤的功劳。
被抽离的气体本身就有木星绕日的速度,不会落向日面,反而会在强烈的太阳风作用下绕到外围轨道并消散。
那是一条开放螺线式的“彗尾”

谈谈系外气巨星与系外类地行星观测的难度差异。
现在探测系外行星最有效的两个方法是径向速度法和凌星法。

径向速度法探测的是主星的径向运动速度,V^2＝Gm/R/(1+M/m)。
可见行星质量m越大、行星轨道R越小、主星/行重质量比越小(说行星/主星质量比越大会直观一点),主星运动速度越大,越容易探测。
探测难度与R成反比,差不多与m平方成反比。
木星级质量比地球级质量差300多倍,用径向速度法探测类地行星差不多比探测类木行星难十万倍。观测精度要提高五个数量级。
设备能力要提高五个数量级!恐怕不是一二十年能达到的。

凌星法探测的是主星的减光规律。类木行星直径为G型星的1/10左右,视面积是主星的1/100左右，凌星时主星减光1/100。而类地行星直径不到G型星的1/100,视面积不到主星的1/1万，凌星时主星减光1/10000。
用凌星法探测类地行星,设备能力要提高两个数量级,难，但比用径向速度法探测更容易达到。
而且一旦达到用凌星法探测类地行星的水平,主星的自转特性也可以搞掂了。恒星自转是恒星的一个重要特征。

直接成象法现在探测类木行星都很难,还要在难的基础上提高两个数量级,是难上加难了，过不也比径向速度容易得多。

所以,探测类地行星,现在只能是一个梦。

gnasuc1234 发表于 2016-3-11 21:06
话说热木星或者近距离的烧烤行星会不会像靠近太阳的彗星一样脱一条超级壮观的彗尾 ...

给你两条热木星的尾巴：


落在洛希瓣以外的大气层部份都会被快速抽离

SamuelHan 发表于 2016-3-11 11:11
热木星，也就是热的气体巨星，也就是以气体成份为主。
1000K，用分子热运动的能量来表示就是Ek = 3kBT/2 = ...

可是新闻里曾经提到检测到系外热木星HD209458b光谱中存在钠离子的迹象，表明那里温度足够高足以把金属盐给气化。。。。还检测到了痕量的水蒸气，因此热木星的大气组成和我们太阳系的那几个冰巨星还有冷木星-木星，土星是截然不同的，当然一星一世界，太阳系外众多热木星的组成，气候肯定会有相当大的差别，不但和我们的木星有别，就是它们相互之间肯定也存在一定的差别。只能期待更加强大的检测方法及工具来告诉未来的天文学家和天体物理学家们，这些热木星的共性以及是否还有亚分类了。

zenghan 发表于 2016-3-13 11:25
可是新闻里曾经提到检测到系外热木星HD209458b光谱中存在钠离子的迹象，表明那里温度足够高足以把金属盐 ...

据查有关资料显示,相关人员只说观察到钠元素。这是一个迷。

因为这个行星的计算温度只有1000℃,而钠盐的沸点都接近2000℃,只有金属钠的沸点低于900℃。
按这个行星的计算温度,他是蒸不起洋中或洋底的钠盐,通常只能理解为钠蒸气,但由于同时观察到水蒸气,金属钠的可能性被排除了。
估计是没有观察到钠离子的吸收线,所以才含糊地公布为“钠元素”了。

P.S.
海水晒盐和海水制淡告诉我们,外部加热只能蒸起海水中的水,蒸不起海水中的盐。除非外热接近盐的沸点。
所以,我估计,观察到的钠元素有极大的可能性是外来的。