宇宙中那些特别大的星球,为什么几乎没有?
天文学家注意到,虽然有很多行星与地球大小相似或比地球稍大,但在行星达到海王星大小之前,行星大小有陡峭的闭合点。芝加哥大学的行星科学家埃德温凯特说。“这是数据的悬崖边缘,非常戏剧化。我们很疑惑为什么地球三倍以上的行星倾向于停止增长。在《天体物理学》杂志上新发表的一篇研究论文中,凯特和华盛顿大学、斯坦福大学和宾夕法尼亚州立大学的同事们对这种下降提供了创新的解释。
一旦行星达到地球的三倍大小,这个行星表面的岩浆海就能轻易吸收大气。答案可能取决于这种系外行星几乎没有研究的方面,大部分略小于落差大小的行星表面都有岩浆海,比如覆盖地球的熔岩海。但是它们不会像地球一样变硬,而是靠富含厚氢气的大气来维持温度。到目前为止,几乎所有模型都无视这种岩浆,用化学惰性对待,但液体岩石几乎像水一样柔软活泼。
这些行星的体积大部分在大气中,所以大气的缩小会导致行星的收缩。研究人员称之为“工作也是危机”,该术语是一种气体,比基于压力的期望更容易溶解在混合物中。这个理论与现有的观察结果非常一致,未来天文学家可以找到一些标志物。例如,如果理论正确,如果拥有足够冷的岩浆海洋的行星表面已经确定,就应该展现出不同的轮廓,因为这样可以防止海洋吸收这么多氢气。这种观测技术是微重力透镜在流浪行星上的运用,自观测系外行星以来,微重力透镜技术开始更加成熟,其应用仍然是爱因斯坦的广义相对论。
质量庞大的天体会扭曲时空的结构,我们只要探测到时空的扭曲就能推算出质量。因为行星只要有足够的质量就会扭曲时空,所以需要WFIRST广域红外测量望远镜的介入。红外探测装置无法直接观察行星。因为行星上很少释放出足够的热量。甚至超灵敏度的探测器也没有用。但是WFIRST广域红外测量望远镜可以检测到恒星前面的天体,当流浪行星通过恒星的板面时,恒星的光线扭曲,非常微小的变化可以检测到红外探测器。