诱人的线索，从年轻的巨型行星形成奇异的世界

此动画显示了一种气体巨行星，称为热木星，其轨道非常接近其恒星。寻找更多这些年轻的行星可以帮助天文学家了解它们的形成方式以及它们在一生中是否从凉爽的气候中迁移出来。

围绕恒星运转的木星大小的行星已经颠覆了关于巨型行星如何形成的想法。寻找这个星球班级的年轻成员可以帮助回答关键问题。

在人类的大多数历史中，我们对行星如何形成和演化的理解都是基于太阳系中的八（或九）颗行星。但是在过去的25年中，发现了超过4,000颗系外行星或太阳系外的行星，这一切都改变了。

在这些遥远的世界中，最引人入胜的是系外行星一类，称为热木星。这些以气体为主的行星的大小与木星相似，它们的轨道极其靠近其母恒星，仅在18小时内就绕行了它们。在我们自己的太阳系中，我们没有像这样的事物，那里距离太阳最近的行星是岩石状的，并且绕着更远的轨道运行。关于热木星的问题与行星本身一样大：在向内迁移之前，它们是靠近恒星还是远离恒星形成？如果这些巨人确实迁移了，那么这将揭示我们自己太阳系中行星的历史吗？

要回答这些问题，科学家将需要在形成初期就观察其中许多炙手可热的巨人。现在，《天文杂志》上的一项新研究报告了对系外行星HIP 67522b的检测，这似乎是有史以来发现的最年轻的木星。它绕着一颗经过仔细研究的恒星运行，该恒星大约有1700万年的历史，这意味着热木星的年龄可能只有几百万年，而最著名的热木星的年龄则超过十亿年。该行星大约需要7天才能绕其恒星运行，其质量与太阳的质量相似。 HIP 67522b距地球仅490光年，是地球直径的10倍左右，或接近木星的直径。它的大小强烈表明它是一个以天然气为主导的星球。

HIP 67522b被NASA的“行星系外行星调查卫星”（TESS）识别为行星候选者，该卫星通过飞行方法检测行星：科学家们在寻找恒星亮度的微小下降，这表明轨道上的行星已经在观测者和恒星之间经过。但是，年轻恒星的表面上往往有很多暗斑-星点，当它们出现在太阳上时也被称为黑子-看上去与正在运行的行星相似。因此，科学家使用了NASA最近退役的红外线观测站Spitzer太空望远镜的数据来确认传输信号是来自行星而不是星点。（其他系外行星探测方法已经暗示甚至存在更年轻的炽热木星，但尚未得到证实。）

这一发现为寻找更多年轻的炽热木星和了解更多有关行星如何在整个宇宙中形成的希望提供了希望，甚至就在这里。

得克萨斯大学奥斯汀分校的系外行星科学家亚伦·里祖托（Aaron Rizzuto）表示：“通过研究行星和绕太阳公转的其他事物，我们可以了解有关太阳系及其历史的很多知识。”“但是除非我们在那里寻找系外行星，否则我们永远不会知道我们的太阳系有多么独特或多么普遍。系外行星科学家正在发现我们的太阳系如何适应宇宙中行星形成的整体情况。”

迁移巨人？

关于木星如此热得如此接近其母星的三个主要假设。一种是它们只是在那里形成并保持原状。但是很难想象在如此激烈的环境中会形成行星。灼热不仅会蒸发大多数物质，而且年轻的恒星经常会爆发出大量爆炸和恒星风，从而可能散布任何新出现的行星。

天然气巨头似乎更有可能远离其母恒星，越过被称为雪线的边界，那里的温度足够凉爽，可以形成冰和其他固体物质。类似于木星的行星几乎完全由气体组成，但是它们包含实心。这些核心越容易形成越过雪线，在那里冻结的材料可能像雪球一样粘在一起。

另外两个假设假设是这种情况，然后炽热的木星便向恒星靠近。但是迁移的原因和时机是什么？

一个想法认为，炽热的木星在行星系统历史的早期就开始了它的旅程，而恒星仍然被气体和尘埃盘围绕着，由它和行星共同形成。在这种情况下，磁盘的重力与行星的质量相互作用可能会中断天然气巨人的轨道并使其向内迁移。

第三个假设认为，当围绕恒星的其他行星的引力能够推动其迁移时，热木星会稍后靠近其恒星。HIP 67522 b在其形成后这么早就已经非常靠近恒星的事实表明，在这种情况下，第三种假设可能不适用。但是，一个年轻的炙手可热的木星不足以解决关于它们如何形成的争论。

美国宇航局喷气推进实验室专门研究行星形成的天体物理学家长谷川康弘说：“科学家们想知道是否存在形成大多数炽热木星的主导机制。”“目前在社区中，对于哪种形成假说对于繁殖我们观察到的种群最重要，目前尚无明确共识。这个年轻的炙手可热的木星的发现令人兴奋，但这仅是答案的暗示。要解决这个谜团，我们将需要更多。”

TESS是由麻省理工学院在马萨诸塞州剑桥市领导和运营的一项NASA天体物理学探索者任务，由NASA的戈达德太空飞行中心进行管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；美国国家航空航天局位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心；位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛-史密森天体物理学中心；麻省理工学院的林肯实验室；和巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学，研究机构和天文台参加了这次任务。

NASA的Spitzer太空望远镜于2020年1月30日退役。科学界将继续通过Spitzer数据归档对科学数据进行分析，该Spitzer数据归档位于位于加利福尼亚州帕萨迪纳市Caltech的IPAC的红外科学归档中。JPL为美国国家航空航天局（NASA）在华盛顿的科学任务局管理Spitzer任务的运作。科学操作是在加州理工学院IPAC的Spitzer科学中心进行的。航天器的运作设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。加州理工学院为NASA管理JPL。

参考：“ TESS寻找年轻和成熟的系外行星（THYME）。二。在Sco-Cen协会中的一架17 Myr老过境热木星”，作者Aaron C. Rizzuto，Elisabeth R.Newton，Andrew W.Mann，Benjamin M.Tofflemire，Andrew Vanderburg，Adam L.奎因（Quinn），乔治·周（George Zhou），帕加（Pa Chia Thao），尼古拉斯·M·劳（Nicholas M. Law），卡尔·齐格勒（Carl Ziegler）和塞萨尔·布里塞尼奥（CésarBriceño），2020年6月22日，《天文学报》。
10.3847 / 1538-3881 / ab94b7

里祖托（Rizzuto）是由海辛·西蒙斯基金会（Heising-Simons Foundation）资助的51 Pegasi b院士。