NASA的TESS向超高温世界提供新见解

NASA的过渡系外行星测量卫星(TESS)的测量结果使天文学家能够大大提高他们对KELT-9 b奇异环境的了解，KELT-9 b是已知最热的行星之一。

“ KELT-9 b的怪异系数很高，”马里兰州哥伦比亚大学空间研究协会和马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德航天中心的天文学家约翰·阿勒斯说。“这是一颗巨大的行星，它围绕着快速旋转的恒星在非常接近，几乎是极地的轨道上运动，这些特征使我们了解恒星及其对行星的影响的能力变得更加复杂。”

这些新发现出现在纸通过在天文期刊6月5日公布的阿勒斯率领。

KELT-9 b位于天鹅座星座约670光年，于2017年被发现，是因为该行星在其每个轨道的一部分经过恒星前方时发生，这一事件称为过境。过境会定期使恒星的光线变暗，但数量可检测到。KELT-9b的过境首先是通过KELT过境调查观察到的，该项目从位于亚利桑那州和南非的两台机器人望远镜收集了观测数据。

在2019年7月18日至9月11日期间，TESS观测了北太空，进行了为期一年的活动，它观测到KELT-9 b的27次过境，每两分钟进行一次测量。这些观察结果使研究小组可以对系统的异常恒星及其对行星的影响进行建模。

KELT-9 b是一个巨大的天然气世界，比木星大1.8倍，质量是木星的2.9倍。潮汐力已锁定其旋转，因此同一侧始终面对其恒星。行星在绕其恒星旋转的轨道上旋转仅36个小时，使其几乎直接绕过恒星的两极。

KELT-9 b从恒星接收的能量是地球从太阳获得的能量的44,000倍。这使行星的日间温度约为7800华氏度(4,300 C)，比某些恒星的表面还要热。这种强烈的热量还导致行星的大气流向太空。

它的主人星也很奇怪。它的大小约为太阳的两倍，平均更热56%。但是它的旋转速度比太阳快38倍，在短短16小时内完成了一次完整的旋转。它的快速旋转扭曲了恒星的形状，使其在两极变平并扩大了中段。这会导致恒星的两极变热并变亮，而其赤道区域变冷并变暗-这种现象称为重力变暗。结果是整个恒星表面的温度差接近1,500 F(800 C)。

在每个轨道上，KELT-9 b两次经历整个恒星温度范围，产生的温度相当于一个特殊的季节序列。当行星绕过每个热极时，它会经历“夏季”，而越过恒星较凉爽的中部时，它将经历“冬季”。因此，KELT-9 b每年经历两个夏天和两个冬天，每个季节大约需要9个小时。

该论文的合著者戈达德的KnicoleColón说：“思考恒星的温度梯度如何影响行星真的很有趣。”“从恒星接收到的不同能量水平可能会产生极为动态的气氛。”

KELT-9 b围绕其扁平恒星的极轨道产生明显偏斜的过渡。行星开始在恒星的亮极附近移动，然后在恒星的调光赤道上传播时，阻挡的光线越来越少。这种不对称性提供了有关恒星表面温度和亮度变化的线索，并且使团队能够重建恒星的非圆形形状，其空间取向，表面温度范围以及其他影响行星的因素。

爱达荷州大学物理学教授杰森·巴恩斯(Jason Barnes)说：“在我们通过重力变暗研究的行星系统中，对KELT-9 b的影响迄今为止最为壮观。” 。“这项工作在使重力变暗与其他测量行星对准的技术取得统一方面有很长的路要走，最终，我们希望将找出有关高质量恒星周围行星的形成和演化历史的秘密。”

TESS是由麻省理工学院在马萨诸塞州剑桥市领导和运营的一项NASA天体物理学探索者任务，由NASA戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司;美国宇航局在加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心;位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛-史密森天体物理学中心;麻省理工学院的林肯实验室;和巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学，研究所和天文台参加了这次任务。

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