教育新闻网“超级泡芙”听起来像一种新的早餐麦片。但这实际上是具有棉花糖密度的独特而罕见的年轻系外行星的绰号。在我们的太阳系中没有像它们这样的东西。
来自美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的最新数据为开普勒51系统中的两个超浮肿行星的化学性质提供了第一个线索。这个系外行星系统实际上拥有三个超气浮轨道，环绕一颗年轻的类似太阳的恒星运行，是2012年由美国宇航局的开普勒太空望远镜发现的。但是直到2014年，这些行星的低密度才被确定。许多的。
哈勃望远镜最近的观测结果使一组天文学家可以对这些世界的质量和大小进行估算，从而独立地证实了它们的“浮肿”性质。尽管它们的质量不超过地球质量的几倍，但它们的氢/氦气却是如此膨胀，几乎相当于木星的大小。换句话说，这些行星看起来可能像木星一样大而笨重，但质量却轻了大约一百倍。
他们的大气如何向外膨胀以及为什么向外膨胀尚不清楚，但是此功能使超级抽吸成为大气研究的主要目标。研究小组使用哈勃望远镜寻找了称为Kepler-51b和51d的行星大气中的成分的证据，尤其是水。哈勃观察行星经过恒星前的过程，目的是观察日落时的红外色。天文学家推断出大气中红外光吸收的光量。这种观察使科学家可以寻找行星化学成分(例如水)的明显迹象。
令哈勃团队惊讶的是，他们发现两个行星的光谱都没有任何明显的化学特征。他们将此结果归因于大气层中高浓度的粒子云。科罗拉多大学博尔德分校的杰西卡·利比·罗伯茨说：“这完全出乎我们的意料，我们计划观察大型吸水特征，但它们并不存在。我们被乌云笼罩了!”但是，与地球的水云不同，这些行星上的云可能由盐晶体或光化学烟雾组成，就像土星最大的卫星泰坦上发现的一样。
这些云层为团队提供了洞察力，让他们了解开普勒51b和51d如何与我们太阳系以外的其他低质量，富气体的行星堆叠在一起。当将超级气团的平面光谱与其他行星的光谱进行比较时，该团队能够支持以下假设：云/霾形成与行星的温度有关-行星越冷，则变得越阴云密布。
研究小组还探索了这些行星实际上根本不是超级抽吸的可能性。在引力的星球中创建自己的轨道周期的细微变化，并从这些时间效应行星群众可以得到。通过将行星从恒星前方通过的时间变化(称为过境事件)与开普勒太空望远镜观测到的那些过境变化结合起来，研究小组更好地限制了行星质量和系统动力学。他们的结果与先前对Kepler-51 b的测量结果一致。但是，他们发现开普勒51 d的质量(或行星变得更浮肿)比以前想象的要轻一些。
最终，研究小组得出结论，这些行星的低密度部分是由于该系统的年轻年龄(仅5亿年)，而与我们46亿岁的太阳相比，其结果却是如此。模型表明这些行星是在恒星“雪线”之外形成的，雪线是冰质物质可以生存的可能轨道的区域。然后，行星像一列有轨电车一样向内迁移。
现在，随着行星更靠近恒星，它们的低密度大气层将在未来数十亿年内蒸发进入太空。利用行星演化模型，研究小组得以证明最接近恒星的开普勒51 b行星，有一天(十亿年)看起来会像海王星的小而热的版本，这是一种相当合理的行星在银河系中很常见但是，看起来距恒星更远的开普勒51 d仍将继续是低密度的奇球，尽管它会收缩并损失少量大气。科罗拉多大学博尔德分校的扎克·伯塔·汤普森说：“该系统为测试早期行星演化的理论提供了一个独特的实验室。”
好消息是，确定这两个行星的大气成分并没有全盘丢失。NASA即将推出的James Webb太空望远镜具有对更长红外光波长的敏感性，也许可以穿越云层。用这架望远镜进行的未来观察可以提供有关这些棉花糖行星实际组成的见解。在那之前，这些行星仍然是一个甜蜜的谜。
