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內(nèi)容摘要：《Nature Astronomy》：天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)太陽系外行星的磁場特征神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：一個(gè)國際天文學(xué)家小組通過利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星上的磁場

《Nature Astronomy》：天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)太陽系外行星的磁場特征
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：一個(gè)國際天文學(xué)家小組通過利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星上的磁場特征。他們在發(fā)表在《Nature Astronomy》的文學(xué)外行論文中描述了這一發(fā)現(xiàn)--其標(biāo)志著首次在一顆系外行星上看到這樣的特征。
磁場能夠最好地解釋觀察到的家首帶電碳粒子的擴(kuò)展區(qū)域。這些粒子圍繞著該行星并以長長的次發(fā)磁場尾巴從它身上流走。磁場在保護(hù)行星大氣層方面起著至關(guān)重要的現(xiàn)太星作用，因此，陽系探測系外行星磁場的天特征能力是朝著更好地了解這些外星世界可能的樣子邁出的重要一步。
該小組利用哈勃觀測到了系外行星HAT-P-11b，文學(xué)外行這是家首一顆離地球123光年、如海王星大小的次發(fā)磁場一顆行星，它在所謂的現(xiàn)太星“過境”中六次直接穿過其主星的表面。觀測是陽系在紫外光譜中進(jìn)行的，這正好超出了人眼所能看到的天特征范圍。
哈勃檢測到碳離子--跟磁場相互作用的文學(xué)外行帶電粒子--在所謂的磁層中圍繞著該行星。磁層是家首天體周圍的一個(gè)區(qū)域，它是由天體跟宿主恒星發(fā)出的太陽風(fēng)相互作用形成的。
亞利桑那大學(xué)月球和行星實(shí)驗(yàn)室的兼職研究教授、該論文的共同作者之一Gilda Ballester表示：“這是第一次在我們太陽系以外的行星上直接檢測到系外行星的磁場特征。像地球這樣的行星上的強(qiáng)磁場可以保護(hù)其大氣層和表面免受構(gòu)成太陽風(fēng)的高能粒子的直接轟擊。這些過程嚴(yán)重影響了像地球這樣的行星上的生命進(jìn)化，因?yàn)榇艌隹梢员Ｗo(hù)生物體免受這些高能粒子的影響。”
HAT-P-11b磁層的發(fā)現(xiàn)是朝著改善對系外行星的可居住性的理解邁出的重要一步。研究人員表示，并非我們太陽系中的所有行星和衛(wèi)星都有自己的磁場，而且磁場和行星的可居住性之間的聯(lián)系仍需要更多的研究。
Ballester稱：“HAT-P-11 b已被證明是一個(gè)非常令人興奮的目標(biāo)，因?yàn)楣淖贤饩€過境觀測發(fā)現(xiàn)了一個(gè)磁層，它被看作是圍繞行星的一個(gè)擴(kuò)展的離子成分和逃逸離子的長尾巴。”另外，他還補(bǔ)充稱，這種通用方法可用于檢測各種系外行星上的磁層并評估它們在潛在可居住性中的作用。
Ballester是觀察HAT-P-11b的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目之一的主要調(diào)查員，他為選擇這一特定目標(biāo)進(jìn)行紫外線研究做出了貢獻(xiàn)。一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是觀察到碳離子不僅存在于該行星周圍的區(qū)域，而且還延伸出一條長長的尾巴，其以平均每小時(shí)10萬英里的速度從該行星流走。這條尾巴伸入太空至少有一個(gè)天文單位（地球和太陽之間的距離）。
由研究論文第一作者、巴黎天體物理研究所的Lotfi Ben-Jaffel領(lǐng)導(dǎo)的研究小組隨后使用三維計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)模擬了該行星的最上層大氣區(qū)域和磁場與進(jìn)入的太陽風(fēng)之間的相互作用。
Ballester解釋稱：“就像地球的磁場及其附近的空間環(huán)境與撞擊的太陽風(fēng)相互作用一樣--太陽風(fēng)由帶電粒子組成，速度約為90萬英里/小時(shí)，HAT-P-11b的磁場及其附近的空間環(huán)境與來自其宿主星的太陽風(fēng)之間也有相互作用，而且這些作用非常復(fù)雜。”
地球和HAT-P-11b的磁層中的物理學(xué)原理是相同的，不過這顆系外行星離它的恒星非常近--僅僅是地球到太陽距離的1/20--這導(dǎo)致它的上層大氣變暖并基本上處于“沸騰”狀態(tài)且一直延伸到太空，這使其形成了磁尾現(xiàn)象。
此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，HAT-P-11b的大氣層的金屬性--一個(gè)天體中比氫和氦更重的化學(xué)元素的數(shù)量--低于預(yù)期。在我們的太陽系中，海王星和天王星這兩顆冰冷的氣體行星富含金屬但磁場較弱，而木星和土星這兩顆更大的氣體行星則具有較低的金屬性和強(qiáng)大的磁場。研究人員們指出，HAT-P-11b的低大氣金屬性挑戰(zhàn)了目前的系外行星形成模型。
“盡管HAT-P-11b的質(zhì)量只有木星的8%，但我們認(rèn)為這顆系外行星更像一顆小木星而不是海王星。我們在HAT-P-11b上看到的大氣成分表明，需要做進(jìn)一步的工作來完善目前關(guān)于某些系外行星如何普遍形成的理論，”Ballester說道。