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[问题求助] 问个问题：目前对系外行星普遍性质的研究深入到什么程度

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zenghan 发表于 2012-5-30 14:16 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网

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一转眼，自从太阳系外第一批行星被证实（间接证实第一批系外行星-3颗小质量围绕一颗死亡恒星-中子星旋转的僵尸行星）已经快过去20年了，已经证实的确定存在的系外行星估计年底就能过10的三次方数量级，达到4或5次方数量级也就是近半个世纪的事情。但要系统研究其物理化学性质，地质构成，大气组成，演化历史甚至是否适宜生命存活估计没有个四到五个世纪还没办法写一部厚实的教科书出来，说不定再过50年对系外行星了解更深入的时候，行星的定义可能会发生极大的变化，分类也不会像现在这么坐井观天，按照太阳系内行星的分类，只有所谓类木，类地行星两大类。现在我看了很多新闻，所谓系外行星的概念图基本没有新意，还是照搬地球，火星，木星或是土星，天王星的样子来描绘系外行星，事实上它们中绝大多数可能和太阳系内行星一点也不像，而是千姿百态，怪异地远超乎我们的想象。呵呵，能借此机会抛砖引玉，把此贴变成系外行星发现和研究简史的知识帖么？请版主和大牛们指教，我也是一个业余对系外行星非常有兴趣的科研工作者。
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
我发过《当前的系外行星研究》，它代表了2011年的研究水平。
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
相比于太阳系的规整行星，系外行星主要有两类，是全新的

1、热木星，它们是质量在木星等级，轨道比水星轨道还小很多的行星。

2、超级地球，这类行星在太阳系中没有，质量在地球到海王星之间。

顺便说一下，系外行星研究中，用于比较的太阳系行星主要是这三颗：地球、海王星、木星，其余的几乎从不用于比较。

前段时间我发过另一篇译文，说的是发现的一种新的系外行星，其实也不算很特别，只是它的质量约为6个地球，轨道离母恒星比较近，从密度来看，表面应该存在巨量的水——没错，就是一个水球。这一类可称为液态超级地球。
http://www.astron.ac.cn/bencandy.php?fid=3&id=6622

点评

zenghan
今天开始，借用此地从维基搬一些资料过来，可以不？来源就是维基，地址就不贴了，国内好像不太待见。我只转发文字，图片过些日子再发了。不知道大家对我提到的这些行星是否还有更新的资料，欢迎在其后注明。  详情 回复 发表于 2012-6-1 10:20
zenghan
还有几种您没提到的奇特行星类型：距离高温恒星异常近距离而且密度超高的不明结构的行星，我感觉像是行星里的“中子星或者类白矮星”，是大质量气态行星表面大气被恒星爆炸炸飞的剩余高密度核心残留物，可能没有大气  详情 回复 发表于 2012-5-30 19:49
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:16 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
相比于太阳系的规则轨道，系外行星有各种轨道，逆行的、极轨的、高倾角的，什么都有。

当然由于观测手段的限制，同轨行星还没有发现。

点评

zenghan
同轨行星就是所谓二重奏行星么？两颗姊妹行星绕着两行星之间的共同质心旋转（自转+公转轨道上围绕质心的小“公转”）然后在相同轨道上围绕母恒星公转？这种行星运动模式太阳系里也有哈！冥王星和冥  详情 回复 发表于 2012-5-30 19:40
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-30 19:40 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:16

                               
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相比于太阳系的规则轨道，系外行星有各种轨道，逆行的、极轨的、高倾角的，什么都有。

当然由于观测手段的 ...

同轨行星就是所谓二重奏行星么？两颗姊妹行星绕着两行星之间的共同质心旋转（自转+公转轨道上围绕质心的小“公转”）然后在相同轨道上围绕母恒星公转？这种行星运动模式太阳系里也有哈！冥王星和冥卫查龙就是这样啊。但由于两者质量相差不大而且质量都很小，所以在太阳系里不是主流，如果两颗类似木星或是土星的大质量行星存在这种模式那一定很有趣。
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-30 19:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:14

                               
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相比于太阳系的规整行星，系外行星主要有两类，是全新的

1、热木星，它们是质量在木星等级，轨道比水星轨 ...

还有几种您没提到的奇特行星类型：距离高温恒星异常近距离而且密度超高的不明结构的行星，我感觉像是行星里的“中子星或者类白矮星”，是大质量气态行星表面大气被恒星爆炸炸飞的剩余高密度核心残留物，可能没有大气或者保留很稀薄的大气（温度太高，有的高达10000摄氏度左右，比如上次某人提到的啥亚矮星高温恒星的两颗致密轨道，密度极大的行星，就是个很好的实例）；还有就是围绕死亡的中子星旋转的低质量（只有地球的千分之三质量或是地球的数倍质量的小质量）行星，这些行星一定很怪异，也很有神秘感。地狱行星（极度靠近恒星的岩质行星）也是很有特色的行星，还有蒸发型行星（岩质或是气态，前者蒸发速率快得多，质量小不能吸引蒸发的硅酸盐或磷酸盐气体，后者因为引力较强，质量损失较慢），屁股后面拖着个大尾巴，像是太阳系里的流星或彗星，还有岩石光环型行星，这些类型不一而足。估计很可能还有更多的怪异到我们根本想象不出的行星，比如超级黑暗，肉眼不可见的所谓“黑洞”行星（有个很接近的例子：反射率极低的行星，外表几乎为完全的黑色，仅仅能看到一点诡异的炉火似暗红色的斑点的高温吸收恒星辐射能力极强的热木星）。这些估计以后会成为科学家们感兴趣和研究的热点。

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gohomeman1
第一类就是一颗很靠近恒星的水星类行星，没什么特别的； 热木星一般都有一个尾巴，我只是前面没特别提及而已。 亚矮星的行星到底是一颗热木星分裂的还是本来就是两颗行星，还有争议呢。  详情 回复 发表于 2012-5-30 19:53
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:53 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
zenghan 发表于 2012-5-30 19:49

                               
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还有几种您没提到的奇特行星类型：距离高温恒星异常近距离而且密度超高的不明结构的行星，我感觉像是行星 ...

第一类就是一颗很靠近恒星的水星类行星，没什么特别的；
热木星一般都有一个尾巴，我只是前面没特别提及而已。
亚矮星的行星到底是一颗热木星分裂的还是本来就是两颗行星，还有争议呢。
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 19:56 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
顺便再说一下那颗所谓超级黑的行星。

确实存在反射率很低的行星，其实月球的反射率就极低。

但是那篇文章中提到的那颗行星，事实上并不黑。由于离恒星很近，表面温度相当高，已经发红了。如果那颗行星离恒星很远，我们事实上就观测不到它的辐射了。由于它离恒星太近，看上去是“黑”的，就像太阳黑子一样的道理。
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 20:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
我所说的同轨，你参考一下土星的几颗小卫星就知道了，比如土卫十、十一，它们的轨道是同一个，相位差了180°。冥王星的例子完全不同。

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zenghan
多谢指教，我回头看看那本行星科学教材去，记得土星那章貌似有提到你说的这几颗同轨卫星。  详情 回复 发表于 2012-5-30 20:05
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-30 20:05 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 20:01

                               
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我所说的同轨，你参考一下土星的几颗小卫星就知道了，比如土卫十、十一，它们的轨道是同一个，相位差了180 ...

多谢指教，我回头看看那本行星科学教材去，记得土星那章貌似有提到你说的这几颗同轨卫星。
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 20:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
我刚刚看见其中提到行星的表面温度有1万K的，估计是你自己想的吧？

这可比一般恒星的表面温度都高了，是不可能达到的。

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zenghan
不过事实上有的行星有可能超过一些小质量低辐射的恒星大气层顶端温度的，比如前些年报道温度达到6700摄氏度的一颗热木星（但奇怪的是同一时期百度新闻搜索的最热系外行星却是另一颗温度报道仅为2200摄氏度的热木星）  详情 回复 发表于 2012-5-30 20:37
zenghan
上次那个帖子里有人估算的，因为母恒星温度超过两万度，考虑到距离和质量，好像他说是根据黑体辐射定律推算的，我不太肯定。  详情 回复 发表于 2012-5-30 20:35
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-30 20:35 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 20:14

                               
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我刚刚看见其中提到行星的表面温度有1万K的，估计是你自己想的吧？

这可比一般恒星的表面温度都高了，是不 ...

上次那个帖子里有人估算的，因为母恒星温度超过两万度，考虑到距离和质量，好像他说是根据黑体辐射定律推算的，我不太肯定。
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-30 20:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 20:14

                               
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我刚刚看见其中提到行星的表面温度有1万K的，估计是你自己想的吧？

这可比一般恒星的表面温度都高了，是不 ...

不过事实上有的行星有可能超过一些小质量低辐射的恒星大气层顶端温度的，比如前些年报道温度达到6700摄氏度的一颗热木星（但奇怪的是同一时期百度新闻搜索的最热系外行星却是另一颗温度报道仅为2200摄氏度的热木星），不太清楚是否报道有误，貌似那颗行星是荷兰一所大学的研究生通过光变分析推算出来的。
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索理客 发表于 2012-5-30 20:41 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信/(常熟/张家港/太仓/吴江/吴县)电信
本帖最后由 sonic5188 于 2012-5-30 20:47 编辑
zenghan 发表于 2012-5-30 20:37
不过事实上有的行星有可能超过一些小质量低辐射的恒星大气层顶端温度的，比如前些年报道温度达到6700摄氏 ...


不是前些年新闻报道的，那个是我去年十二月底在这里发的亚矮星近距行星的贴，那个温度是我估算出来的。我现在在外地没有电脑，你自己翻翻我发的帖子。还有G版说的共轨行星我去年七月也发过一个实例，只是开普勒团队没有公布，因为没有更精确数据内容。
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索理客 发表于 2012-5-30 20:50 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信/(常熟/张家港/太仓/吴江/吴县)电信
http://www.astronomy.com.cn/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=194450&mobile=yes

http://www.astronomy.com.cn/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=177279&mobile=yes
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索理客 发表于 2012-5-30 21:25 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信/(常熟/张家港/太仓/吴江/吴县)电信
还有，貌似观测到被恒星撕成两半的行星，也算是是共轨行星吧

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zenghan
哈哈，三体里大刘说的“大撕裂”，有趣的很哪，看来我得到大刘微博上说给他听听，说他未卜先知了。PS：大刘凭借地球往事三部曲能有机会和儒勒凡尔纳比么？  详情 回复 发表于 2012-5-31 08:59
gohomeman1
那个不是共轨的  发表于 2012-5-30 22:27
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gohomeman1 发表于 2012-5-30 22:35 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
关于表面温度的估算，先要明确何谓表面温度。

并不能因为恒星的表面温度高，就直接推论行星的表面温度也会极高。大气上层的温度，是不能作为表面温度的。1万K，意味着整个行星都是气体，而且必然是等离子体了。

所谓表面温度，事实上就是从远方看，这个天体的辐射光谱对应的温度。当然，像水星这样的固态表面行星，朝向太阳一面与背阳面的温度差别巨大。金星的表面温度很高，但大气上层的云顶温度却是低于0℃的。

点评

zenghan
也对。像土星和海王星离太阳如此遥远的行星，由于内部有热源，温度都比辐射估算温度高不少，因此某颗行星的真实温度恐怕还有待于分析光谱和实地考察才行啊。  详情 回复 发表于 2012-5-31 09:07
zenghan
G版，像金星这类表面温度将近500摄氏度，地表压力90个大气压的行星以往我们听来像是地狱，现在看了这么多系外行星的恐怖现实，呵呵，金星已经算是非常温和的避暑胜地了。系外行星动辄八九百度，甚至近来报道的超短周  详情 回复 发表于 2012-5-31 09:02
gliese581
不能直接获得辐射光谱的话,表面温度是可以通过斯特藩定理估算的吧,如果不考虑大气的话,估算值相对还是比较准确的  详情 回复 发表于 2012-5-31 08:13
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三叶观天 发表于 2012-5-31 02:23 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房
感觉系外行研究正处于并将长期处于希望大失望也大的阶段
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gliese581 发表于 2012-5-31 08:13 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 教育网/复旦大学教育网
gohomeman1 发表于 2012-5-30 22:35

                               
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关于表面温度的估算，先要明确何谓表面温度。

并不能因为恒星的表面温度高，就直接推论行星的表面温度也会 ...

不能直接获得辐射光谱的话,表面温度是可以通过斯特藩定理估算的吧,如果不考虑大气的话,估算值相对还是比较准确的
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 楼主| zenghan 发表于 2012-5-31 08:59 | 显示全部楼层 来自： 中国–安徽–合肥 中国科学技术大学教育网
sonic5188 发表于 2012-5-30 21:25

                               
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还有，貌似观测到被恒星撕成两半的行星，也算是是共轨行星吧

哈哈，三体里大刘说的“大撕裂”，有趣的很哪，看来我得到大刘微博上说给他听听，说他未卜先知了。PS：大刘凭借地球往事三部曲能有机会和儒勒凡尔纳比么？

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gohomeman1
差很远吧  发表于 2012-5-31 21:26
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