科学探索|热木星系外行星为了解太阳系外行星的季节带来了新视角热木星系外行星为了解太阳系

热木星是像木星一样巨大的气态世界，它们的轨道比水星与太阳的距离更近。尽管在我们自己的太阳系中不存在，但它们似乎在整个银河系中非常常见。虽然这是研究最多的系外行星类型，但关于它们如何形成的主要问题仍然存在。

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会不会有不同形成过程的热木星亚类？如这些行星是在远离母星的地方形成的--在这个距离上，水分子足够冷进而可以变成固体--还是在更近的地方。第一种情况更符合关于我们自己的太阳系中的行星是如何诞生的理论，但是什么促使这些类型的行星迁移到离其母恒星如此之近的地方仍不清楚。
为了测试这些想法，最近由麦吉尔大学领导的一项研究的作者使用NASA退役的斯皮策太空望远镜的数据来观察系外行星XO-3b的大气。他们观察了偏心季节并通过获得该行星围绕其主星完成一圈时的相位曲线来测量该行星的风速。
观察大气动力学和内部演变
麦吉尔大学物理系博士生Lisa Dang指出：“这颗行星是大气动力学和内部演化的一个极其有趣的案例研究，这是因为它位于行星质量的中间阶段，在这里，通常会被忽略的质量较小的热木星的过程可能会发生作用。XO-3b有一个椭圆形的轨道，而不是几乎所有其他已知热木星的圆形轨道。这表明它最近向它的母星迁移；如果是这样的话，它最终会稳定在一个更圆的轨道上。”
这颗星球的偏心轨道导致的季节性变化比我们在地球上经历的强数百倍。麦吉尔大学的教授Nicolas Cowan说道：“当它在短暂的那种夏天靠近它的恒星时，整个行星收到的能量是它远离恒星时的三倍。”
研究人员还重新估算了这颗行星的质量和半径，他们发现这颗行星出人意料地比预期的更膨大。他们建议，这种加热的可能来源可能源于剩余的核聚变。
过度的温暖和膨胀是由于潮汐加热？
欧空局(ESA)的Gaia任务的观察发现，这颗行星比预期的要膨大，这表明它的内部可能特别有能量。斯皮策的观测结果也暗示，这颗行星产生了其自己的大部分热量，因为XO-3b的过量热辐射不是季节性的--它在XO-3b上全年都被观测到。有可能多余的热量来自于行星的内部，其通过一个叫做潮汐加热的过程。恒星对行星的引力挤压会随着长圆形轨道将行星带向更远的地方，然后再接近恒星而发生振荡。由此产生的内部压力变化产生热量。
【科学探索|热木星系外行星为了解太阳系外行星的季节带来了新视角】对Dang来说，这颗不寻常的热木星提供了一个测试关于哪些形成过程可能在这些系外行星中产生某些特征的想法的机会。如其他热木星的潮汐加热是否也是最近迁移的标志？XO-3b本身不会揭开谜底，但它是对有关这些炙热巨行星的新兴观点的一个重要测试。