热木星 “热木星”诞生记：电磁阻力作祟类木星受热吸能

栏目：军事 2021-11-29 10:15:06

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太阳的磁场

一项关于以“热木星”闻名的系外行星的项目令人惊讶地发现，它们只能在温度方面被超越。膨胀半径的解释是，额外的能量必须以很大的流量储存在大气的某些区域，而这种能量将以热能的形式储存，从而引起大气的膨胀。但是这些额外的能量来自哪里呢？新的发现表明，穿过磁场的电离风可能是这些过程的原因。

在类木星行星上发现磁场并不是什么新鲜事。我们太阳系的木星磁场比地球强14倍，是整个太阳系最强的磁场。木星产生的强磁场延伸到7亿公里外的太阳，甚至延伸到更远的太阳系边缘。由带电的太阳高能粒子相互作用产生的超大面积的类似地球的巨大极光。

多余的太阳行星上的磁场暗示也被发现。2004年，由不列颠哥伦比亚大学的叶夫根亚·什科尔尼克领导的研究小组报告说，通过观察磁场返回到母星的额外能量，可以检测到行星磁场对母星的影响。这种相互作用激发了与行星轨道同相的钙氢钾线中常见的跃迁。随后的观察，包括其他“热木星”，已经证实行星磁场作用于它们的母星，尽管没有人提出这些磁场的强度。

这项将磁场与行星半径联系起来的新研究是由博尔德科罗拉多大学的罗萨巴·佩纳于2002年2月领导的。在这篇文章中，他们证明了这些行星的大气中的风相互作用，由于其部分电离的性质，在通过磁力线时会遇到很大的阻力。今年5月，加州理工学院的巴特金·史蒂文森认为，这种摩擦可能会产生足够的热量来膨胀地球。佩纳的团队从假设出发，模拟了巴特金&史蒂文森的想法。模拟中使用了一系列场强，最终发现对于强度大于10高斯的热木星来说，足以解释其不断增大的大小。

但是这个场强真的可信吗？许多天文学家似乎是这样认为的，文献中对这些行星的大磁场充满了期望，尽管似乎没有迹象表明在太阳系以外的任何行星上测量过磁场强度来支持这一点。木星的磁场强度在4.2到14高斯之间，10高斯的值在可能的范围内。然而，西班牙巴斯克大学的桑切斯·拉维加的研究表明，随着行星被潮汐锁定，它们的磁场强度将会减弱。对于炽热的木星，他认为这种类型的老行星的磁场可能会降低到可以忽略不计的1高斯。这也许可以解释为什么通过无线电传输寻找太阳系外行星磁场的实验失败了。