記者9日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，由該臺(tái)發(fā)起的一項(xiàng)新研究，創(chuàng)新性地揭示了從地球到海王星質(zhì)量范圍內(nèi)系外行星劇烈大氣逃逸過(guò)程——流體大氣逃逸的不同驅(qū)動(dòng)機(jī)制，為人們準(zhǔn)確理解這類(lèi)逃逸過(guò)程提供了新的視角。國(guó)際期刊《自然·天文》5月9日發(fā)表了這一研究成果。
圍繞著恒星公轉(zhuǎn)的行星大氣層，可能會(huì)因?yàn)槎喾N原因離開(kāi)行星進(jìn)入太空?，F(xiàn)在，這種猛烈的大氣逃逸方式在太陽(yáng)系中已不復(fù)存在，否則地球可能變得和火星一樣荒涼。然而，通過(guò)空間和地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，流體逃逸在一些離宿主恒星很近的系外行星上一直存在。流體大氣逃逸不僅改變了行星的質(zhì)量，還影響了行星的氣候和宜居環(huán)境。
此前，人們需要依賴(lài)復(fù)雜的模型來(lái)判斷一顆行星上的流體逃逸行為，而且得到的結(jié)論往往并不明確。歷經(jīng)多年研究，云南天文臺(tái)研究員郭建恒發(fā)現(xiàn)，僅使用質(zhì)量、半徑和軌道距離等恒星和行星的基本物理參數(shù)，就可以對(duì)低質(zhì)量行星大氣流體逃逸機(jī)制作出分類(lèi)。在那些低質(zhì)量和大半徑的行星上，如果行星有足夠的內(nèi)能或者高的溫度，就可以驅(qū)動(dòng)大氣逃逸。
在溫度不夠高的情況下，研究引入恒星的潮汐力，定義了一個(gè)改進(jìn)的金斯參數(shù)。通過(guò)該參數(shù)能簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確地區(qū)分恒星潮汐力和極端紫外輻射在驅(qū)動(dòng)大氣逃逸中的角色。研究還發(fā)現(xiàn)，具有高引力勢(shì)和低恒星輻射的行星，更可能經(jīng)歷一種慢速的流體大氣逃逸，否則行星則以快速的流體逃逸為主。
多位論文審稿人認(rèn)為，該研究開(kāi)創(chuàng)性地提出了一種新穎的方法來(lái)判斷大氣逃逸類(lèi)別，這對(duì)了解系外行星非常重要。隨著人類(lèi)對(duì)宇宙中潛在宜居世界的探索不斷深入，這一發(fā)現(xiàn)可幫助人們更好地理解那些遙遠(yuǎn)星球的環(huán)境及其演變歷程。
記者9日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，由該臺(tái)發(fā)起的一項(xiàng)新研究，創(chuàng)新性地揭示了從地球到海王星質(zhì)量范圍內(nèi)系外行星劇烈大氣逃逸過(guò)程——流體大氣逃逸的不同驅(qū)動(dòng)機(jī)制，為人們準(zhǔn)確理解這類(lèi)逃逸過(guò)程提供了新的視角。國(guó)際期刊《自然·天文》5月9日發(fā)表了這一研究成果。
圍繞著恒星公轉(zhuǎn)的行星大氣層，可能會(huì)因?yàn)槎喾N原因離開(kāi)行星進(jìn)入太空?，F(xiàn)在，這種猛烈的大氣逃逸方式在太陽(yáng)系中已不復(fù)存在，否則地球可能變得和火星一樣荒涼。然而，通過(guò)空間和地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，流體逃逸在一些離宿主恒星很近的系外行星上一直存在。流體大氣逃逸不僅改變了行星的質(zhì)量，還影響了行星的氣候和宜居環(huán)境。
此前，人們需要依賴(lài)復(fù)雜的模型來(lái)判斷一顆行星上的流體逃逸行為，而且得到的結(jié)論往往并不明確。歷經(jīng)多年研究，云南天文臺(tái)研究員郭建恒發(fā)現(xiàn)，僅使用質(zhì)量、半徑和軌道距離等恒星和行星的基本物理參數(shù)，就可以對(duì)低質(zhì)量行星大氣流體逃逸機(jī)制作出分類(lèi)。在那些低質(zhì)量和大半徑的行星上，如果行星有足夠的內(nèi)能或者高的溫度，就可以驅(qū)動(dòng)大氣逃逸。
在溫度不夠高的情況下，研究引入恒星的潮汐力，定義了一個(gè)改進(jìn)的金斯參數(shù)。通過(guò)該參數(shù)能簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確地區(qū)分恒星潮汐力和極端紫外輻射在驅(qū)動(dòng)大氣逃逸中的角色。研究還發(fā)現(xiàn)，具有高引力勢(shì)和低恒星輻射的行星，更可能經(jīng)歷一種慢速的流體大氣逃逸，否則行星則以快速的流體逃逸為主。
多位論文審稿人認(rèn)為，該研究開(kāi)創(chuàng)性地提出了一種新穎的方法來(lái)判斷大氣逃逸類(lèi)別，這對(duì)了解系外行星非常重要。隨著人類(lèi)對(duì)宇宙中潛在宜居世界的探索不斷深入，這一發(fā)現(xiàn)可幫助人們更好地理解那些遙遠(yuǎn)星球的環(huán)境及其演變歷程。
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