异域“熔岩世界”是系外行星科学的新热点

天文学家可能开始了解熔岩行星的情况。

这些炽热的世界与 的密度相似,但它们围绕恒星运行的距离非常近,以至于白天的酷热温度融化了构成它们的岩石,从而形成了可能覆盖其表面的岩浆海洋。

科学领域,对于它们的动力学、内部结构和演化路径,仍然知之甚少。“熔岩行星处于如此极端的轨道配置中,我们对太阳系中岩石行星的了解并不能直接应用,这让科学家们在观测熔岩行星时对会发生什么感到不确定,”约克大学的查尔斯-Édouard Boukaré在多伦多的一份关于熔岩世界的最新研究报告中说。

鉴于熔岩行星已被确定为美国宇航局 (JWST) 的重要观测目标,并且已经计划了五个不同的项目来研究它们,Boukaré 和他的同事们开发了一个概念框架—一种“蓝图”,概述了可能的关键特征,例如化学成分、表面状况和其他独特特征,以指导天文学家识别和分析这些行星。

研究人员使用数值模型预测了熔岩行星在数十亿年内的长期演化,从它们的形成到它们达到“热稳定状态”。通过结合来自地球物理流体力学、系外行星大气层和矿物学的见解,这项研究揭示了这些奇异世界的强烈内部动力学和不断变化的组成部分是如何随着时间的推移而展开的。

但该模型的基础是基于在离家更近的地方获得的发现。“这些过程,尽管在熔岩行星中大大增强,但与塑造我们自己 岩石行星的过程基本相同,”Boukaré说。

有趣的是,虽然熔岩行星预计在形成后不久就开始大部分熔化,就像 我们太阳系中年轻行星一样,但它们几乎与其太阳系中的对应物一样迅速凝固,尽管它们在面向恒星的一侧被加热。(熔岩世界与其宿主恒星“潮汐锁定”,一个半球永远处于黑暗中,另一个半球永远处于非常明亮的光线中。)

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