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Gliese 876 d

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格利澤876d （Gliese 876 d）是圍繞着紅矮星格利澤876公轉的太陽系外行星。在2005年被發現時，它是除圍繞PSRB1257+12脈衝星公轉的行星之外，已知質量最小的太陽系外行星。格利澤876d在其行星系統中位置最靠內側，它和母恆星格利澤876之間的距離只有地球到太陽之間距離的五十分之一。 [1]  因此格利澤876d只用不到兩天的時間就完成一次公轉。
中文名
格利澤876d
外文名
Gliese 876 d
分    類
太陽系外行星
發現者
尤金尼亞·里維拉
發現時間
2005年6月13日
質    量
6.83 M⊕（±0.40） [1] 
直    徑
約 20000 km（約1.65 R⊕） [1] 
表面温度
614 K
距地距離
15 光年
半長軸
0.02080665 天文單位
離心率
0.207（±0.055） [1] 
公轉週期
1.937780 天（±0.000020） [1] 
軌道傾角
約 59 度 [1] 
半    徑
約 1.65 R⊕

目錄

  1. 1 發現
  2. 2 軌道
  3. 3 物理特性

Gliese 876 d發現

格利澤876d表面圖 格利澤876d表面圖
像當時大多數已知的太陽系外行星一樣，格利澤876d是根據分析其引力導致的母星徑向速度變化而被發現的。徑向速度可以用觀察恆星光譜線的多普勒效應來測量。在它被發現時，天文學家已經發現格利澤876的另外兩顆行星，分別是格利澤876b 和格利澤876c，它們的軌道共振是2：1。在考慮了這兩個行星之後，徑向速度仍然顯示存在另一個週期大約為兩天的行星。2005年6月13日，尤金尼亞·里維拉（Eugenio Rivera）領導的團隊宣佈了Gliese 876 d的發現，估計這顆行星質量約為地球的7.5倍。 [1] 

Gliese 876 d軌道

格利澤876d圍繞一顆名為格利澤876的M型紅矮星旋轉。恆星格利澤876的質量為0.33M☉（太陽質量），半徑為0.36R☉（太陽半徑）。格利澤876的表面温度為3350 K，具有25.5億年的歷史。相比之下，太陽大約有46億年的歷史， [2]  表面温度為5778K。 [3]  格利澤876d的熱平衡温度估計約為614 K（341°C; 646°F）。 [4]  格利澤876d位於半長軸只有0.0208個天文單位（311萬千米）的軌道中。[2] 在離恆星這麼近的地方，潮汐相互作用理論上應該使軌道變成正圓。然而測量結果顯示，它的偏心率高達0.207，與太陽系中的水星的偏心率相當。 [5] 
格利澤876系統，格利澤876d是已知最內側的一顆。 格利澤876系統，格利澤876d是已知最內側的一顆。
模型預測，如果它的非開普勒軌道能被平均到0.28的開普勒偏心率，那麼潮汐加熱將會在這顆行星的地質中扮演一個重要的角色，使它完全處於熔融狀態。預計行星表面的熱通量大約為104-5 W/m2，相比之下，木衞一的表面熱通量約為3 W/m2。 [6]  其表面的熱通量與它從母星接收到的大約40000 W/m2的輻射能量差不多。

Gliese 876 d物理特性

通過徑向速度計算格利澤876d的質量存在一個侷限性，那就是隻能獲得其質量下限。這是因為質量計算通常還取決於未知的軌道傾角。但是，結合外層行星軌道共振之間引力相互作用的模型，可以大致確定其軌道傾角。研究表明其外層行星幾乎共面，與天球平面的傾角約為59°。假設格利澤876d與其他行星在同一平面上運轉，則該行星的真實質量被估計為地球質量的6.83倍。 [5] 
因為該行星質量較低，很可能是類地行星。這種類型的超級類地行星可能是由氣態巨星向內遷移時推向恆星系統內層的物質所聚集形成的。 [7]  或者，這顆行星可能在形成時就是一個離恆星格利澤876較遠的氣態巨星，並與其他氣態巨星一起向內遷移，這將導致行星成分富含揮發性物質（例如水）。當行星內遷到特定位置時，恆星會通過日冕物質拋射將其氫層吹走。 [8]  在這種模型的情況，行星將有一個高壓的液態水海洋（超臨界流體形式），一層被行星內部高壓維持凍結狀態的熱冰將海洋與硅酸鹽核心隔開。在這樣的情況下，行星將擁有一個大氣層，其中包含水蒸氣和通過紫外線分解水而產生的遊離氧。 [9] 
判斷是以上兩種模型哪種正確，需要有關行星半徑或成分的更多信息。然而，該行星不會通過其恆星表面形成凌星現象，因此以當前的觀測能力無法獲得這些信息。基於模型，通過質量計算得到系外行星的半徑可能約為1.65R⊕。 [1] 
參考資料
  • 1.    Rivera E J, et al. A ~7.5 M⊕ Planet Orbiting the Nearby Star, GJ 876[J]. The Astrophysical Journal, 2005, 634 (1): 625–640.
  • 2.    How Old is the Sun?  ．Universe Today．2011-02-19[引用日期2020-11-20]
  • 3.    Temperature of the Sun  ．Universe Today．2011-02-19[引用日期2020-11-20]
  • 4.    The orbit of Gliese 876 d  ．Universidad de Puerto Rico[引用日期2020-11-20]
  • 5.    Rivera E J , Laughlin G , Butler R P , et al. The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A Uranus-mass Fourth Planet for GJ 876 in an Extrasolar Laplace Configuration[J]. The Astrophysical Journal, 2010, 719 (1): 890–899.
  • 6.    Jackson B , Greenberg R , Barnes R . Tidal Heating of Extra-Solar Planets[J]. The Astrophysical Journal, 2008, 681(2):1631-1638.
  • 7.    Fogg M J , Nelson R P . Oligarchic and giant impact growth of terrestrial planets in the presence of gas giant planet migration[J]. Astronomy and Astrophysics, 2005, 441(2):791-806.
  • 8.    Lammer H, et al.．The impact of nonthermal loss processes on planet masses from Neptunes to Jupiters：Geophysical Research Abstracts，2007：9 (7850).
  • 9.    Zhou J L , Aarseth S J , Lin D N C , et al. Origin and Ubiquity of Short-Period Earth-like Planets: Evidence for the Sequential-Accretion Theory of Planet Formation[J]. The Astrophysical Journal, 2005, 631(1):L85-L88..