哈勃发现快速蒸发温暖的海王星Exoplanet GJ 3470B

这位艺术家的插图显示了一个巨大的海王星大小的地球巨大的氢气涌出巨大的氢气。与它的明星相比，外延的是一个名为GJ 3470的红矮人。恒星的强烈辐射正在将行星高层大气中的氢加热到它逸出到太空的点。外星人世界正在减少氢气的速度比以前观察到的温暖海王星的速度快100倍，其气氛也蒸发。

如果他们只荨麻般的小鱼，渔民将被困惑，但很少的中型鱼。天文学家同样被困惑地在开展星形覆盖的额外行星的人口普查中。他们发现了热木星大小的行星和热超地球（行星不超过1.5倍的直径）。这些行星烧焦很热，因为它们轨道非常靠近他们的明星。但所谓的“热Neptunes”，谁的气氛被加热到1,700华氏度的华氏度，找到了更加困难。事实上，到目前为止，只发现了少数炎热的Neptunes。

事实上，大多数已知的海王星大小的外产上产均只是“温暖”，因为他们轨道远离他们的恒星比天文学家希望找到热NEPTUN的地区的恒星。神秘的热海王星缺陷表明，这种外星人世界是罕见的，或者，他们一次充满丰满，但自从消失了。

这个图形地块根据其尺寸和距离他们的明星的距离绘制外产。每个点代表一个外延。行星大小的木星（位于图形顶部）和行星的大小和所谓的超地球（底部）被发现靠近和远离他们的明星。但行星海王星的大小（在地区的中间）稀缺靠近他们的明星。这种所谓的热门Neptunes沙漠表明，这种外星人世界很少见，或者，他们一次很丰富，但自以来消失了。在沙漠边境的温暖海王星的检测中，令人热情的海王星，很快就会失去其大气层，即热门的Neptunes可能已经被侵蚀到更小的岩石超地。学分：NASA，ESA和A.Feild（STScI）

几年前，使用美国宇航局的哈勃太空望远镜的天文学家发现，其中一个最温暖的已知的Neptunes（GJ 436B）正在失去大气。该地球预计不会蒸发，但最热烈的Neptunes可能没有那么幸运。

现在，天文学家使用了哈勃结合了第二个“非常温暖的”海王星（GJ 3470B），其在比GJ 436B的速度快100倍的速度下降到速率。这两个行星距离他们的明星约为370万英里。这是我们的太阳系中最内部行星，水星和太阳之间的距离。

“我认为这是第一个在行星演变方面如此戏剧性的案例，”瑞士·瑞士的日内瓦大学领导研究员文森特博尔里尔说。“这是一个在它的寿命上进行重大惨重的星球最极端的例子之一。这种大量的大规模损失对其进化产生了重大影响，它会影响我们对靠近其星球人口人口的起源和命运的影响。“

与先前发现的蒸发行星一样，星形的强烈辐射将气氛加热到它逃离行星的重力拉动的点，如不可阻挡的热气囊。逃逸气体在地球周围形成巨大的云，散发到空间。GJ 3470B可以快于GJ 436B可以蒸发GJ 3470B的一个原因是它不是致密的，因此它不太能够重力地悬挂在加热的气氛上。

更重要的是，托管GJ 3470B的明星仅为20亿岁，与行星GJ 436B轨道的40亿到8亿岁的星星相比。年轻的明星更精力充沛，所以它比GJ 436b收到更多的水疱辐射轰击地球。两者都是红色矮星，比我们的太阳更小而长。

揭开了两个蒸发的温暖的neptunes加强了这些遥远世界的更热版本的想法可能是一类暂时性的地球，其最终命运是缩小到最常见的众所周常的人造出的中产，迷你Neptunes-Planets，富氢占地大于地球但小于海王星的大气。最终，这些行星甚至可以进一步缩小为超级地球，更庞大，岩石版的地球。

“这个问题一直在，炎热的neptunes走了？”贝尔里尔说。“如果我们绘制行星大小和距离明星的距离，那么在该分布中有一个沙漠，一个洞。这是一个难题。我们真的不知道在形成这段沙漠中蒸发的大气蒸发。但我们的哈勃观察结果，这在沙漠边缘的温暖海王星中表现出大量的大量损失，是直接确认，大气逃脱在形成这一沙漠中发挥着重要作用。“

研究人员使用了哈勃的太空望远镜成像光谱仪来检测围绕行星围绕其恒星的巨大茧中氢的紫外线签名。氢气过滤出一些星光的介入茧。这些结果被解释为地球气氛流血到太空的证据。

该团队估计，这个星球在其寿命上损失了它的材料中的35％，因为当红矮星的明星较年轻并发出更多的辐射时，它可能会以更快的速度失去群体。如果行星继续迅速丢失材料，它将在几十亿年内缩小到迷你海王星。

氢气可能不是蒸发的唯一元素：它可以是用于将其他材料流出到空间的示例性的示踪剂。研究人员计划使用Hubble捕获比氢气和氦气重的元素更重，这些元素与氢气一起搭配氢气以逃脱行星。“我们认为氢气可以拖动诸如碳的重量的重量，该碳在大气中更深，向上和移出到太空中，”Bourrier说。

观察是一部分的全社会比较外产国库（Pancet）调查的一部分，哈勃计划看看20个外产品，大多是炎热的Jupiters，在第一个大规模的紫外线，可见和红外比较研究的遥远世界。

观察这两个温暖的Neptunes的蒸发是鼓励的，但团队成员知道他们需要学习更多信息来确认预测。不幸的是，这类班级可能没有其他行星居住在地球上足够接近地观察。问题是，不能在远离地球的温暖的Neptunes中检测到氢气，因为它由星际气体遮挡。GJ 3470B距离酒店有97个淡悠久。

然而，氦气是另一个用于逃避温暖海王星的大气层的示踪剂。天文学家可以使用哈勃和即将到来的美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜，以寻找氦的红外线，因为它没有被空间中的星际材料阻塞。

“寻找氦气可以扩大我们的调查范围，”Bourrier说。“韦伯将具有令人难以置信的敏感性，因此我们能够检测从较小行星的氦，如迷你Neptunes。”

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃望远镜的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。

出版物：V. Bourrier等，“Hubble Pancet：围绕温暖海王星GJ 3470B，”2018年行星和行星系统的中性氢气的延伸高层大气; DOI：10.1051 / 0004-6361 / 201833675