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已知的類太陽恒星中,約有30%擁有大小介于地球和海王星之間的所謂”超級地球(Super-Earths)”。這些系外行星的公轉(zhuǎn)軌道接近圓形,同一行星系統(tǒng)內(nèi)的行星軌道幾乎在同一平面上,而公轉(zhuǎn)周期大都少于100天。但有個很奇怪的地方,這些系外行星中有許多都是成對出現(xiàn),且公轉(zhuǎn)軌道剛巧就在自然穩(wěn)定點之外,似乎是有什么未知機制將這些系外行星從自然穩(wěn)定點推開。 耶魯學者發(fā)現(xiàn)系外行星的傾角和它們的公轉(zhuǎn)軌道有密切關聯(lián) Illustration:NASA/JPL-Caltech, Sarah Millholland 耶魯大學(Yale University)天文學家SarahMillholland和Gregory Laughlin最新研究發(fā)現(xiàn),這個公轉(zhuǎn)軌道被推開的現(xiàn)象,應與行星自轉(zhuǎn)軸相對于公轉(zhuǎn)軌道面法線的傾角有關。 根據(jù)他們的研究,母恒星與行星之間重力的交互作用,即所謂的潮汐作用,若行星自轉(zhuǎn)軸傾角偏大時,會讓其軌道能量轉(zhuǎn)換成熱能的”潮汐消散(tidal dissipation)”過程更有效率,從而讓公轉(zhuǎn)軌道愈距愈遠。地月系統(tǒng)可視作這個狀況的類似案例來說明,由于潮汐消散的關係,會使月球軌道距離慢慢增加,地球自轉(zhuǎn)速度慢慢減慢,讓一天的長度愈來愈長。 這個狀況會直接影響這些系外行星的物理特性,例如氣候、天氣、全球大氣環(huán)流等。例如,一顆大傾角的行星,其季節(jié)變換會比小傾角的行星還極端。而這項研究成果,對將來探索系外行星的結(jié)構(gòu)、天氣和宜居性等有重要幫助。 參考文獻: https://news./2019/03/04/case-over-tilting-exoplanets |
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