超吸尘世界：这些木星大小的行星像棉花糖一样轻

天文学家曾经认为，大多数太阳系都将与我们的太阳系非常相似，在靠近太阳的地方有小小的岩石行星，并伴有气体巨人绕更远的距离绕恒星运行。从1992年开始，研究人员开始寻找绕着外星运行的行星，不久之后发现太阳系以各种各样的形式出现。

如今，天文学家已经知道有4000多个围绕其他恒星运行的世界。其中15种的密度极低，低于棉花糖。

在开普勒51星系中发现了其中三个行星，称为超级吹气行星，距地球2,600光年。比规模较大的木星，这些行星包含在我们的太阳系中最大的行星的质量的不到百分之一。

开普勒51d（特写镜头）以开普勒51C为背景，因为它会出现在两个世界之间最接近的位置附近。图片来源：宇宙伴侣|在Universe沙箱中创建

这些超级吸尘世界的密度小于每立方厘米0.1克。相比之下，地球的密度大约是每立方厘米5.5克，高约55倍。木星的重量约为1.33克/立方厘米，而土星（我们的太阳系中密度最低的行星）的重量仅为0.7克/立方厘米。

“我们知道它们的密度很低。但是，当您看到一个木星大小的棉花糖球时–密度确实很低，”科罗拉多州博尔德大学天体与行星科学系（APS）的研究生JessicaLibby-Roberts说。

利比·罗伯茨（Libby-Roberts）研究了这些世界，以期更好地了解它们的组成，并了解这些怪异的世界是如何形成的。

开普勒51的三个世界与我们太阳系行星的大小比较

看看绕开普勒51轨道运行的三个已知行星与我们自己的太阳系行星的大小相比如何。图片来源：NASA/ESA/STScI

她的团队使用哈勃太空望远镜发现了一些不寻常的现象-这些世界的大气并不像他们预期的那样透明-这些行星周围的空气被一片朦胧的雾霾覆盖。

“我们在哈勃太空望远镜上用宽视场摄像机3（WFC3）观测到开普勒51b和51d的两次过境。与重新分析开普勒数据和更新的恒星参数结合新WFC3运输时间，我们证实了所有三个行星的密度大于0.1克每立方厘米]降低，”研究人员发表在天文期刊。

利用计算机仿真和其他工具，研究小组确定了这些蓬松的世界主要由氢和氦组成，它们用低质量的物质填充大气，降低了世界的密度。在高海拔地区，空气中含有甲烷。当这种气体遇到紫外线时，会形成雾状，类似于土星最大的卫星土卫六上看到的那种。

“这肯定使我们争先恐后想出这里可能发生的事情。我们希望找到水，但无法观察到任何分子的特征。”利比·罗伯茨（Libby-Roberts）解释说。

目前，天文学家知道绕开普勒51轨道飞行的三颗系外行星。开普勒51-b和c于2012年被发现，开普勒51-d于两年后首次被发现。与地球绕太阳公转相比，这些行星中的每个公转轨道都离地球更近，它们在地球与太阳之间的距离的四分之一到一半之间。下面的NASA视频展示了开普勒和苔丝太空船如何搜索其他恒星周围的世界。

研究小组发现，这些超级吸尘世界也正在将它们的大气散布到太空中。这些世界的最里面的开普勒51-b被认为正以每秒秒的速度将数百亿吨的大气层损失到太空中。以这种速度，这颗行星将在大约十亿年的时间内失去浮肿。研究人员确定，在那之后，世界将类似于海王星行星的较小版本。

开普勒51这些行星环绕的恒星的质量和温度与太阳相同，但仅占当地恒星大小的90％。相比之下，这三个世界的质量比地球大数倍，并在数月之内绕其恒星运行。

这项研究表明，这些怪异的超膨化行星可能在年轻的太阳系中很常见。

如果还不够像棉花糖的行星，天文学家最近还在银河系中心附近发现了一块巨大的糖蔗。这是天文学的美好时光。

本文最初由TheCosmicCompanion的创始人和出版者JamesMaynard在TheCosmicCompanion上发表。他是图森市新英格兰本地人变成的沙漠老鼠，与可爱的妻子妮可（Nicole）和麦克斯猫（MaxtheCat）住在一起。您可以在这里阅读原始文章。

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