近期系外行星的消息，彗星状行星和四颗冷木星

消息来源：腾讯太空
科学家最新发现四颗巨大的系外行星
http://tech.qq.com/a/20160317/010798.htm
[摘要]由世界各国天文学家组成的研究小组发现了四颗巨大的系外行星，它们所环绕的恒星比太阳大得多。
HIP8541b是此次发现的四颗行星中质量最大的，其质量约为木星质量的5.5倍。它的公转周期大约为1560天，比其他三颗行星长得多

                               
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据国外媒体报道，近日，由世界各国天文学家组成的研究小组发现了四颗巨大的系外行星，它们所环绕的恒星比太阳大得多。此次发现的系外行星的质量相当于木星质量的2.4到5.5倍，它们的公转周期也很长，约为1个地球年的2到4倍。智利天主教大学的Matias Jones是研究小组的负责人，他在EXPRESS视向速度观测中发现了这四颗系外行星。

研究小组使用的是位于阿塔卡马沙漠的两台望远镜：托洛洛山美洲际天文台直径1.5米的望远镜和拉西拉天文台直径2.2米的望远镜。他们也使用澳大利亚的直径为3.9米的英澳望远镜进行补充观察。研究人员们在望远镜上安装光谱仪，对在南半球可观测到的166颗明亮的巨星进行观察，观察时间从2009年到2015年。

此次发现的四颗巨星分别是HIP8541、HIP74890、HIP84056和HIP95124，天文学家们对它们的径向速度进行了一系列精确计算，计算结果体现了周期信号变化。研究人员们认为类行星伴星是观测到的周期视向速度信号的最合理解释。他们表示，这些半振幅在50到100 ms−1之间的周期径向速度信号，有可能是类行星伴星引发的多普勒频移导致的。他们进行了标准测试（色球发射、线平分分析和光度变异），对这些信号是否来自内在恒星起源进行研究，但并未发现任何关联。

HIP8541b是此次发现的四颗行星中质量最大的，其质量约为木星质量的5.5倍。它的公转周期大约为1560天，比其他三颗行星长得多。它的母星比太阳稍重，半径接近太阳半径的八倍。

HIP74890b和HIP84056b的质量和公转周期十分接近。HIP74890b的质量约为2.4个木星的质量，公转周期是HIP84056b的公转周期的百分之九十二。它们的宿主星的质量和体积也不相上下，质量都是太阳质量的1.7倍左右，半径分别是太阳半径的5.03倍（HIP 84056）和5.77倍（HIP 74890）。

四颗行星中，HIP95124b的公转周期最短（562天），质量相当于木星质量的2.9倍。它的恒星质量接近太阳质量的两倍，直径为太阳直径的5.12倍。（罗辑/编译）

天文学家发现奇特系外行星 拥有彗星特征
天文学家发现迄今最奇特的系外行星，拥有最怪异的轨道，释放着类似彗星一样的闪光。
如图所示，这是艺术家描绘的系外行星HD 20782，它是迄今发现最怪异的行星，图中是该行星近距离掠过主恒星表面

                               
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据英国每日邮报报道，目前，天文学家发现一颗奇特的系外行星，它距离地球117光年，被称为是迄今发现拥有最怪异轨道的系外行星。

它被称为“HD 20782”，该行星的轨道非常近似于一颗彗星，通过监控这颗行星的轨道，研究人员能够探测到行星的反射光线，形成“闪光”反射至行星大气层。

天文学家研究HD 20782行星的反射光线，能够洞悉行星大气层更多的结构和成分信息，行星大气层是至关重要的，它能够抵御恒星短暂而强烈的曝光。虽然太阳系内行星拥有近圆轨道，但是天文学家发现一些系外行星具有较高椭圆或者偏心轨道，目前HD 20782行星轨道偏心率达到0.96，这意味着该行星以接近扁平状的椭圆形轨道运行，在远日点穿行很长距离，抵达近日点时会快速“弹射”。

HD 20782行星提供一个独特的观测机会，可用于研究具有较大偏心率行星的大气层，这种较大偏心率的行星在太阳系中不存在。当这颗行星到达远日点时，它与恒星之间的距离是地日距离的2.5倍，当它到过近日点时，仅是地日距离的0.06倍，它比水星更接近恒星。

美国旧金山大学天文学家斯蒂芬-凯恩(Stephen Kane)说：“HD 20782行星质量接近于木星，但是它在主恒星周围的运行轨道却像一颗彗星。”

来自一颗行星的反射光线百分比率，将确定它的大气层构成成分。行星是由冰晶微粒云层包裹着，例如：金星和木星，具有较高的反射率。但如果一颗行星像木星过于接近太阳，恒星的热量将消散云层中的冰物质。

凯恩指出，对于HD 20782而言，它近日点接近太阳的时间非常短暂，并没有充足的时间移除大气层反射光线的冰物质。虽然天文学家仍无法精确分析这颗行星大气层成分构成，但是最新观测表明，它的大气层与木星十分相似，存在较高反射率的云层。（悠悠/编译）

-----天了噜，这颗行星的轨道离心率居然达到0.96.。。看来比哈雷彗星还要牛啊。。。。

@SamuelHan 有这两颗行星的资料么？我想看看期刊论文原文是怎么介绍这五颗新行星的

赞！

学习了

zenghan 发表于 2016-3-21 19:09
@SamuelHan 有这两颗行星的资料么？我想看看期刊论文原文是怎么介绍这五颗新行星的 ...

HIP8541b, HIP74890, HD 20782在 http://www.exoplanet.eu/catalog/ 上有
http://exoplanet.eu/catalog/hip_8541_b/
http://exoplanet.eu/catalog/hip_74890_b/
http://exoplanet.eu/catalog/hd_20782_b/


没有HIP84056和HIP95124的资料

zenghan 发表于 2016-3-21 19:08
天文学家发现奇特系外行星 拥有彗星特征
天文学家发现迄今最奇特的系外行星，拥有最怪异的轨道，释放着类似 ...

Planet HD 20782 b

Name	HD 20782 b
Discovered in	2006
Mass	1.9 (± 0.5) MJ	登录/注册后可看大图
Semi-major axis	1.381 (± 0.005) AU	登录/注册后可看大图
Orbital period	591.9 (± 2.8) day	登录/注册后可看大图
Eccentricity	0.97 (± 0.01)	登录/注册后可看大图
ω	147.7 (± 6.5) deg	登录/注册后可看大图
Tperi	2451175.9 (± 8.4) JD	登录/注册后可看大图
Radius	—
Inclination	—
Update	Jan. 19, 2016
Detection Method	Radial Velocity

这个行星的主星是个标准的老太阳，质量温度光谱型和太阳完全一样，只是已经71亿岁了。行星远日点2.7Au，近日点0.06Au，近日轨道上的金水地火如此等等应该完全“清空”了。
近日点清空150万公里宽，远日点清空7000万公里宽，好一个“清道夫”

SamuelHan 发表于 2016-3-21 22:51
Planet HD 20782 b

这颗行星应该不会有其他的伙伴了吧？我的意思就是HD20782是不是只有这一颗伴星？这颗行星是否就是理论上说的螺旋状运动接近母星的典型实例？倘若如此，这个行星系统还真是挺悲催的，原来开始存在的那些行星不是被驱逐出去了就是在恒星-行星间复杂作用下被恒星吞没了。。。

zenghan 发表于 2016-3-22 11:34
这颗行星应该不会有其他的伙伴了吧？我的意思就是HD20782是不是只有这一颗伴星？这颗行星是否就是理论上 ...

第一,这个行星只有1.9MJ大,不会比木星恐怖很多。

我们的木星轨道为5Au,其5Au之外(2R处)就是另一个气巨星一一土星了。
所以，HD20782除了这个b星之外,在他的远日点两倍(5.4Au)以外，一切皆有可能。只是我们不一定能看得到了。
不过,HD20782b在远地点时运行速度较慢,外围稳定轨道该比2R更大还是更小,没研究过就不想乱说了。

另一方面,地球、火星的内围轨道约为0.7R左右,金星的内围轨道约为0.5R,木星的内围轨道约为0.3R,所以这个1.9MJ行星轨道内,在0.01~0.02Au出些什么鬼怪也不出奇。

zenghan 发表于 2016-3-22 11:34
这颗行星应该不会有其他的伙伴了吧？我的意思就是HD20782是不是只有这一颗伴星？这颗行星是否就是理论上 ...

第二，有关“螺旋状运动接近母星”，我只在宇宙咖啡屋里见过一贴“神”一样奇特的“理论”，如果有正统的这个理论，烦给一个连接，我得好好“进修”一下。

但对于HD20782b这个家伙，按公布的资料，是大椭圆轨道，半长轴1.38Au，算了一下，半短轴应为0.4Au，3.45/1，轨道拉得够扁的了。
对于71亿岁的主星，按现行的行星形成理论，这个行星应该致少也有70亿岁，70亿年的漫漫岁月，走成这样的大椭圆轨道，如果真的有“螺旋状运动接近母星”之料的“神奇”“理论”，这个行星的轨道也与之没几毛钱的关系了。

相反，由于这个行星走的是大椭圆轨道，他在远日点的运动速度应该只有对应正圆轨道运动物体运动速度的1/5左右，而在近日点的运动速度应该达到对应正圆轨道运动物体运动速度的将近1.4倍。
所以，如果主星原来还有海量的轨道运动杂碎，那么，当他过近日点前后，他会迎头撞上这些慢吞吞杂碎上，他收拾掉这些杂碎长大，代价速就是减速，结果就是远日点不断下降。
而当他过远日点前后，如果主星在这里也有海量的轨道运动杂碎，他会被高速的杂碎追尾，他也可以收拾掉这些杂碎长大，代价速就是加速，结果就是近日点不断抬升。
清除轨道杂物的结果就是本身轨道被不断圆化！
这就是为什么大多数的大行星轨道都那么接近正圆形。

70亿年才被“圆化”成3.45/1的大椭圆轨道，很难想象，行星形成过程中的那个星子的轨道会有多扁长。

zenghan 发表于 2016-3-22 11:34
这颗行星应该不会有其他的伙伴了吧？我的意思就是HD20782是不是只有这一颗伴星？这颗行星是否就是理论上 ...

第三，有关“驱逐”与“吞没”
对于HD20782和HD20782b，先做一些粗略的估算：
主星一个太阳质量，行星1.9个木星质量，近日点0.06Au，远日点2.7Au，平均速度用半长轴估算为25.4km/s。
主星0.06Au圆轨道速度122km/s，HD20782b走的是大椭圆轨道，小于122km/s的1.414倍。
主星2.7Au圆轨道速度18.2km/s，同样因为HD20782b走的是大椭圆轨道，应该远小于18.2km/s。
因为远日点与近日点之比为45:1，则远日点速度与近日点速度之比应为1:45，估算约为3.8km/s和170.3km/s。

如果大行星没有直接“吃掉”或“俘获”小行星，则大行星在近日点附近与小行星或轨道杂碎交互作用类似于完全弹性碰撞：大撞小。
交会之后大行星被减速，小行星被加速，但小行星的最大可能速度不会超过大行星的进场速度，所以小行星只会被提升轨道远日点，新的远日点最高不会超过大行星的远日点，只能说是被大行星带出来了，没有“驱逐”和传说中“踢出”系统的事。
小行星的偏折角大于大行星的偏折角。

大行星在远日点附近与小行星或轨道杂碎交互作用也类似于完全弹性碰撞：小撞大。
交会后，大行星被加速，小行星被减速，但小行星的最小可能速度不会小过大行星的原始速度，所以小行星只会被减速降轨，交交之后，交会点有可能成为远日点，新的近日点最低不会低于大行星的近日点，只能说是被大行星拖到低轨；
小行星的偏折角同样大于大行星的偏折角。

质量为1.9MJ的大行星在远日点与小行星交会的相对速度只有14km/s，245万公里内都在他的捕获范围以内。
而在近日点的交会相对速度却高达近50km/s，对于质量为1.9MJ的大行星而言，21万公里以外他就拿不住了。
所以，形象地描述，在远日点他就是一个吃货，在近日点就纯属一捣蛋鬼了。

其他位置的交会情况是很复杂，但不会超越近日点与远日点两种交会的极限。

天文确实是一个有趣的事，但不能太过天马行空。

SamuelHan 发表于 2016-3-23 22:11
第三，有关“驱逐”与“吞没”
对于HD20782和HD20782b，先做一些粗略的估算：
主星一个太阳质量，行星1.9 ...

赞，李菊福。希望此论坛多一些如你发的有计算和推理的帖子，少些民科就对了。我提到的那两个说法分别是是国家地理里杰佛里马西（性骚扰女生的那个老头）在解释偏心率高的系外行星和热木星形成机制时说的，但提出者貌似也不是他。你去搜一搜宇宙里的地狱行星这个视频，里面有这种理论的详细说明。但是离心率高的溜溜球行星机制没有提到，倒是我说的热木星驱逐排斥内轨道行星或将之推向母星的机制倒是有说明，不过现在看来可能这种机制有纰漏：因为现在已经证实至少部分的所谓“流浪行星”是有宿主恒星的，只不过距离非常遥远罢了。。。。因此看来真正的流浪行星不是没有，只是目前发现的这些流浪行星身份还有待证实，如果能发现正在被排斥或驱逐的系外行星才算是证实这个理论和完美解释流浪行星的来源

SamuelHan 发表于 2016-3-23 20:24
第二，有关“螺旋状运动接近母星”，我只在宇宙咖啡屋里见过一贴“神”一样奇特的“理论”，如果有正统的 ...

不过有一点你应该补充：太阳系的大行星轨道偏心率非常小，除了水星基本都是正圆，冥王星不是大行星，偏心率高一点都不稀奇，而且它也不和其余八个大行星共面。。。。但是太阳系外的行星我看过并认真搜集了一些相关资料，统计结果表明：轨道离心率高的不少，特别是轨道周期中等和较长的离心率都会超过0.1，很多都在0.15-0.30之间，溜溜球行星也不少见，倒是热木星接近正圆轨道的占压倒性优势（也有少数例外，有一个系外的热木星，质量大约是木星的1.35倍，体积接近1.6倍，轨道半长轴大约是0.066个Au，轨道偏心率却高达0.24，这个我很难给它找出个合理的解释，百度贴吧有人瞎猜外面还有个质量大且距离较远的天体在“拉扯”它。。。可是现有的观测证据无法证实这一点。。。）

zenghan 发表于 2016-3-24 13:40
赞，李菊福。希望此论坛多一些如你发的有计算和推理的帖子，少些民科就对了。我提到的那两个说法分别是是 ...

不敢与“流浪行星”苟同。

第一,假如真的有“流浪行星”，一般与邻近恒星都有大约2～3光年,即约15000Au的距离。
无论他要投靠经哪一个恒星,以这个位置为初始，因为离目标恒星足够远,可以视作势能为零。
这个“流浪行星”的动能与势能之和大于零。
等他到了那个恒星的“木星轨道”时,不用计算都可以确定,他的运动速度一定是木星绕日速度的1.414倍以上。
这个“流浪行星”只会沿双曲轨道绕到恒星天际的另一方。
那些可见的走大椭圆轨道的气巨星基本上是其宿主恒星系统里的大爷,没有更大的大爷做减速，任何恒星都留不下“流浪”的行星!

zenghan 发表于 2016-3-24 13:40
赞，李菊福。希望此论坛多一些如你发的有计算和推理的帖子，少些民科就对了。我提到的那两个说法分别是是 ...

其次,如果其真的有“流浪行星”,来了，并且近日点恰好在某个体量相当(甚至更大)的行星轨道近旁,还要那个本上行星刚好同时经过,则与我在11楼说的在近日点与其他行星交会的情况相同,在这么多巧合的情况下,流浪行星会留下来,但致少会与一个其他巨行星有完全相同的长轴指向,扁心多数不同,不过轨道平面法线指向则基本上完全不同。
补一个共面轨道说明



可惜这样的“龙凤双胞胎行星”至今还没有观察例证。
但至少可以证明,所见的大椭圆轨道气巨星绝对不是源自于“流浪行星”!

zenghan 发表于 2016-3-24 13:40
赞，李菊福。希望此论坛多一些如你发的有计算和推理的帖子，少些民科就对了。我提到的那两个说法分别是是 ...

还有一个质疑:有“流浪行星”吗?
我认为:有!
在恒星际空间,只要有独立的云团,只要这个云团不要因为过热或过小而消散,就会独立稳定下下来并慢慢凝聚收缩成为实体星系统——恒星系统与独立行星(“流浪行星”)系统的形成在宇宙是平权的。

但是,恒星与“流浪行星”有交会合体的可能吗？
我认为:有!
可是，我们在宇宙中能看到有多少各自独立的恒星互相交会合体,就会看到有多少恒星与“流浪行星”互相交会合体,也会看到有多少“流浪行星”之间互相交会合体!
也就是说,有这个可能,但几率甚小,小到＝没有!

zenghan 发表于 2016-3-24 13:40
赞，李菊福。希望此论坛多一些如你发的有计算和推理的帖子，少些民科就对了。我提到的那两个说法分别是是 ...

15楼补充的图有点问题。

天体的交会作用，如果没有产生直接碰撞，忽略交会期间互相产生潮汐效应的能耗，其结果与刚体的完全弹性碰撞是完全一样的。
交会的结果就是动能、（角）动量的交换。

如果两个天体的质量是一样的，在交会距离很小的时候会产生一个极限结果：
两个行星换轨！
流浪星进入圆轨，而本土星被甩出天外。

隋着交会距离的加大，流浪星进入的轨道越扁，本土星有可能甩不出去而留在大椭圆轨道上。
交会距离过大则互相影响不大，只有特殊情况下才会出现双胞胎星。