几个世纪以来，太阳系被视为宇宙中行星系统的标准蓝图，一颗恒星(我们的太阳)位于一个圆形轨道的中心，一颗行星在每条轨道内运行。较小的、岩石较多的行星占据了内部的轨道，较大的气体巨行星则在更远的轨道上运行。
但在过去的20年里，更强大的望远镜发现，在远离太阳系的地方，有许多奇异的系统有着完全意想不到的结构。例如，“热木星”是巨大的“烤焦”行星，在它们的恒星附近剧烈旋转。科学家们一直困惑于这些气态巨行星是如何形成于远离它们的恒星的地方，最终在如此炽热的轨道上运行的。
现在，一个更奇怪的行星系统可能会使这个谜题更具挑战性。使用NASA的斯皮策太空望远镜,来自麻省理工学院的科学家,太空望远镜科学研究所,加州大学圣克鲁斯,和其他地方发现的太阳系外行星HD 80606 b的名字。这颗行星是木星大小的,虽然四倍大,和驻留在系统距离地球190光年,在大熊座
HD 80606b在最近发现的数百颗系外行星中脱颖而出的原因是它的高度偏心轨道。HD 80606 b不是保持一个圆形的轨道，而是每年花大约100天的时间从它的恒星出发，然后返回到它的恒星，很像一颗彗星的轨道。然后，在大约20小时的时间里，它绕着恒星旋转，几乎与恒星接触，然后再次旋转离开。在距离地球最近的时候，这颗行星从它的恒星那里接收到巨大的能量——是地球每天从太阳接收到能量的1000多倍。
麻省理工学院地球、大气和行星科学系的博士后Julien de Wit说:“如果地球被移到离太阳那么近的地方，它不会，它会失去大气层，并将其表面变成岩浆。”
在今天发表的一篇论文中天体物理学杂志通讯》上,德威特和他的同事报告了HD 80606 b在85小时内的观测结果，当时它离恒星最近。研究人员研究了这颗行星在接近、掠过和远离其恒星时的温度变化。他们确定，虽然行星面向恒星的那一面在经过时达到了极端的1400开尔文(大约2000华氏度)，但这种炙烤温度是短暂的。令人惊讶的是，他们发现这颗行星在运行不到10个小时后就变冷了，温度如此之低，以至于斯皮策在其轨道的其余部分都看不到它。
“这种情况每111天发生一次，”德威特说。“好的一面是，地球走得太远了，整个过程完全重置了。这是一个不断重复的故事。”
一个古怪的角度来看
人们认为，热木星开始时的轨道与我们的木星相似，远离它们的恒星。在某一时刻，一些巨大的物体，比如附近的恒星，将它们推入偏心轨道。这些行星每次靠近时都会受到恒星引力的挤压。在每一次近距离接触中，用于挤压行星的引力能的一部分会以热量的形式消散，慢慢地降低行星轨道的偏心度，最终形成紧密的圆形——这个过程被称为圆形化。因此，HD 80606 b被认为是中度迁移，从椭圆轨道向圆形轨道缓慢移动。
循环阶段持续多久取决于行星的内部特性，它有多“软”或多柔韧。一个行星越柔韧，它以热量的形式耗散机械能的能力就越强——每个人都可以通过反复挤压一个橡皮球来体验这个技巧，这反过来会使球变热。根据我们太阳系中巨行星的粘稠性，循环阶段预计将在相对较短的数亿年时间内发生。科学家们认为，这一机制可能解释了热木星最终如何演化出它们的近距离轨道。
然而，新的斯皮策观测结果表明HD 80606 b并不像预期的那样黏糊糊的。因此，HD 80606b的迁移速度并没有之前认为的那么快，它的高度偏心轨道可能还会维持100亿年甚至更长时间。德威特说，如果是这样的话，科学家们可能不得不重新思考木星是如何形成的理论，因为这意味着潜在的迁移机制可能不像以前认为的那样有效。
德威特说，热木星形成的另一种理论——气体巨星在靠近恒星的地方发展，或者在行星形成盘的帮助下平滑地向内旋转——可能更有可能解释热木星的演化。
研究人员还计算了这颗行星的自转速率——这是迄今为止首次获得的系外行星自转速率。HD 80606b的自转速度，基本上是它一天的长度，估计为90小时，是这颗行星的两倍长。
加州理工学院(California Institute of Technology)行星科学助理教授希瑟·克努森(Heather Knutson)说，新的观测结果提供了一幅图像，说明行星的大气可能对这种极端温度波动做出的反应。
“这个星球在几乎所有方面都与地球相反，”克努森说，他没有对这项研究做出贡献。“这是一颗巨大的气体巨行星，在一个宽阔的双星系统中，它围绕一颗恒星运行，其轨道非常偏心，每次运行过程中的光照变化都超过800倍。这是一个搜索生命的糟糕地方，但同样的属性使它成为大气建模人员的一个很好的测试案例。”
“这个系统无疑是非常独特的，因为它似乎在许多方面挑战了我们对行星-恒星相互作用和行星形成的理解，”德威特说。“希望未来对类似系统的研究能帮助我们评估这个系统有多特殊，以及我们最初的理论有多离谱。”
这项工作是基于斯皮策太空望远镜的观测结果，该望远镜由喷气推进实验室(JPL)和加州理工学院(Caltech)管理，与美国宇航局签订了合同。这项工作由喷气推进实验室/加州理工学院提供支持。
了下:航空+国防
