“服用类固醇的木星”:科学新闻作者谈论发现一颗行星
是什么让科学新闻必读的科学写作?其一是新闻工作者的专业知识。许多人都曾是博士科学家。有些人甚至发表了突破性的研究科学新闻天文学的作家克里斯·克罗克特他最近的一篇论文是关于在新形成的恒星附近发现的最年轻的木星质量系外行星之一。
他帮助发现的这颗行星——CI Tau b——是惊人的:一个质量是木星11倍的热气体球，绕其200万年前的恒星运行一周只需要9天，这颗恒星距离地球约4.5亿光年，位于金牛座。
克里斯说:“同样令人惊讶的是，CI Tau b是科学探索行星形成过程中缺失的重要一环。”在下面了解为什么——以及为什么克里斯和他的同事花了近十年的时间才确认CI Tau b实际上是一颗行星。
问:你的论文是几个月前发表的，但你从2008年开始作为研究生观察CI Tau b。为什么花了这么长时间才确认它是一颗行星而不是别的什么东西?
克里斯·克罗克特:部分原因是明星和年轻人很像:他们喜怒无常，行为不端。年轻的恒星尤其有各种各样的事情在发生——巨大的太阳黑子、耀斑、喷流、围绕它们运行的物质。其中很多东西，尤其是太阳黑子，可以模仿行星的信号。
明星和年轻人很像:他们喜怒无常，行为不端。
所以人们通常会避免寻找这些行星周围的行星，因为这非常具有挑战性。当我还是一个研究生的时候，我的论文研究的一件事是:我们如何区分真正的行星和恒星欺骗我们的东西?
延迟的部分原因是望远镜使用时间的本质——有时你一次只能得到一个晚上或一个星期的时间。要得到足够的数据需要很多时间。
问:你使用的一种行星搜寻技术叫做“径向速度监测”。你之前跟我们说这就像追踪一辆超速行驶的汽车。
克里斯·克罗克特:对。你无法看到行星本身——你能看到的是行星如何用引力拖曳着一颗绕其运行的恒星。当行星绕轨道运行时，它在拉着恒星，恒星在空间中摆动，径向速度监测意味着你在分析来自恒星的光，并用它来测量恒星移动的速度，远离或接近地球。
这类似于多普勒频移，也正是警察捕捉超速汽车的方法:他们将雷达反射到汽车上，雷达返回的频率会根据汽车的速度而改变。我们使用的不是从恒星上反射的雷达，而是已经从恒星发出的光。
通过观察它摆动的距离和摆动的速度，当它靠近或离开你的时候，你可以算出牵引力的质量。
问:CI Tau b看起来很了不起:它不仅巨大，而且仅用9天就完成了CI Tau的公转(因此也完成了它的一年)。但为什么这是一个了不起的天文发现呢?
克里斯·克罗克特:我们研究系外行星已经20-25年了，我们所知道的关于巨型行星如何形成的一切都表明，它们不应该如此迅速地靠近它们的恒星。巨行星应该在遥远的地方形成，那里有更多的物质可以形成它们。
那么，这些行星在成长过程中是否形成于更远的地方，并逐渐靠近恒星，同时轨道也在变化?可能。我们没有观察到这发生得有多快。但CI Tau b的发现告诉我们，其中一颗巨大的行星可以很快地靠近真正年轻的恒星——只需要几百万年，这对一颗行星或恒星来说只是一眨眼的时间。
几乎可以肯定，它只是一个巨大的气体球——加了类固醇的木星。
我们真正需要的是在一大堆不同类型的恒星周围找到一大堆这样的东西，这些恒星周围有不同类型的环境。A，然后我们需要寻找共性和趋势——比如这些行星轨道的物质盘。CI b是一个很好的起点。
问:CI Tau b的命运是什么?据我们了解，它最终可能会坠入恒星，甚至被喷射到太空深处!
克里斯·克罗克特:我想说在这一点上什么都可以。我们知道这些行星离恒星很近，但我们不知道它们为什么不再靠近恒星。你会天真地认为它们会一直移动，最终坠入爱河。
其中一种观点是，当行星向恒星下落时，恒星会变得更亮、更热，最终会吹走环绕行星的物质盘。由于行星落入恒星的原因是由于圆盘的阻力，一旦圆盘消失，行星停止下落并进入轨道。
CI Tau b的发现告诉我们，其中一颗巨型行星可以很快地靠近真正年轻的恒星——只需几百万年，这对行星或恒星来说只是一眨眼的时间。
这颗行星也可能被逐出轨道。这将取决于是否有其他行星围绕这颗恒星运行。如果有另一颗行星在离我们更近或更远的地方运行，而它们都进入了正确的引力舞蹈，其中一颗可能会被抛出。
问:关于CI Tau b我们还知道什么?
克里斯·克罗克特:几乎可以肯定，它只是一个巨大的气体球——可能是服用了类固醇的木星。此外，由于这颗行星离它的恒星非常近，几乎可以肯定，大量热量被倾倒到它的大气中。它所产生的风暴会让木星的风暴相形见绌吗?这都是猜测。
