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冷木星

行進 31, 2023

冷木星（英語：Cold Jupiter），亦稱雙生木星（Jupiter-twins[1]〕是一種系外氣體巨行星，它們的質量接近或是超過木星質量（1.9 × 1027 kg），並且以與太陽系類木行星相大致相同形式的軌道繞著其母恆星公轉[2][3]。在我們的太陽系內，木星和土星都是這一類型行星。「冷木星」意味著行星的軌道位於行星系外側較冷的區域內，但卻並未考慮來自行星的內熱[4][5]。

一顆藝術家想像的冷木星。

結構

 
太陽系冷木星和冰巨星的內部構造

冷木星約90%的大氣層都是由氫氣組成，而氦氣則構成了大氣層的3至12%不等。這些輕元素佔了行星大氣層的總質量超過90%，而剩餘的僅為其他氣體。這些氣體包括甲烷、水蒸氣和氨氣。在其濃厚的大氣層下，可能存在一個固體的核心。這個固態核心主要由融熔岩石組成，而行星的重元素也主要集中在核心中。[6]但是，由於冷木星本身的質量較大，其內部產生的壓力有可能將核心融化掉，並因此令到整個行星再沒有任何固體表面的存在。

物理特徵

 
太陽、木星、地球與月球的半徑比例圖

冷木星是其中一種擁有最大體積的行星。它們能容納數百個地球，甚至逾千個地球。它們的質量亦非常高，一般比地球重數十倍，但部分比地球重數百倍。儘管如此，相比起恆星的質量，冷木星仍然相對輕得多。而因為它們是氣體巨行星，所以其密度較低，約為每立方厘米1克，比類地行星的密度（每立方厘米3-6克）低得多，部分冷木星密度更低於水的密度（每立方厘米1克）。如果將它們放在水中的話,它會浮在水中呢![7]冷木星的自轉週期亦非常之短促，通常少於半個地球日。而由於冷木星的密度較低、自轉較快和流體本質的可變性，所以它們的扁率比類地行星要高得多。因為冷木星距離母恆星較遠，所以它們的軌道週期較長，例如木星的軌道週期約為12年。而同樣校由於它們距離母恆星較遠，所以其表面溫度僅為100 K至200 K。儘管如此，它們所產生的內熱卻可達20000 K，全因其巨大壓力所致。而且，克赫歷程更能讓這些冷木星釋放的熱力比從恆星接收的熱力還要多。[8][9]

在薩達斯基太陽系外行星分類法中，冷木星主要為第一型行星，即氨雲型行星。它們以氨作為雲的主要成分，並且溫度必須在150 K以下才能形成。[10]熱木星主要為第四型和第五型行星。而第二型和第三型則徘徊在冷木星和熱木星之間，因為它們的表面溫度不符合「冷」木星的要求，但溫度又不及熱木星般高。[11]

太陽系中的冷木星

 
木星的內部結構，其中大部分為金屬氫。

木星

主条目：木星

「冷木星」一名是取自木星，這代表木星是冷木星的一個典型例子。木星的規模非常大，其半徑為71,492公里，約為地球的11倍。而其體積則為1.43128×1015立方公里，約為地球的1300倍。 其規模是如此的大，木星本身甚至能容納太陽系中除太陽外的所有天體。[12]其質量也非常大，約為地球的300倍，比太陽系中其他天體的質量總和還要重2.5倍。[13]儘管其規模和質量均位列太陽系之最，但其密度仍然相對較低。作為一個氣體巨行星，其平均密度為每立方厘米1.326克，比地球（約每立方厘米5.5克）低得多。[12]其自轉週期為9.925小時，是太陽系自轉週期最短的行星。[14]

木星的半長軸為5.2 AU，軌道周期為11.8年。[15]由於距離太陽甚遠，故其表面溫度僅為165 K（-108℃）。[12]在木星的大氣中，有約90%的成分為氫，10%為氦，而剩餘的質量則主要為甲烷、氨和氘化氫。而在90%的氫中，金屬氫又佔了大多數。[12]

土星

 
土星的環系統
主条目：土星

土星是太陽系中物理特徵與木星最相似的行星，其本身也是一個冷木星。土星最明顯的特徵在於其明顯的行星環系統，而很多系外冷木星相信也具有環系統。土星的規模比木星稍小，體積僅為地球的760倍。其質量則比木星小得多，僅為地球的95倍。由於其密度非常低（每立方厘米0.687克），所以土星能夠浮在水上。[16]其自轉週期（10小時32-47分鐘）比木星慢，但仍然快於類地行星。[17]

土星的半長軸為9.6 AU，軌道周期為29年。土星與太陽的距離比木星還要遠一倍以上，所以其表面溫度僅為134 K（-139℃）。[16]土星96%的大氣層為氫，3%為氦。與木星相同，土星大氣層剩餘1%質量主要為甲烷、氨等氣體。[16]

天王星和海王星

儘管天王星和海王星均為氣體巨行星，且它們的表面溫度均比木星和土星還要低，但是因為它們的大氣結構與木星和土星不同，只有20%的成份是氫氣，因此並不能被歸類為冷木星，而會被歸類為冰巨星或冷海王星。[18]

熱木星

 
蓬鬆行星（右）與木星（左）的大小比較

主条目：热木星 與冷木星相反，熱木星是指因距離母恆星非常接近，所以表面溫度極高的氣體巨行星。它們的半長軸通常為0.5至0.015 AU，表面溫度因恆星的加熱而上升至數百開氏度。儘管如此，其物理特性在很多方面卻與冷木星相同。另外，這些熱木星其實原本也是一個冷木星，但後來因各種原因而進行了行星遷移，並變得如此接近母恆星。[19]部份熱木星更會因恆星加熱而變成蓬鬆行星，即質量比木星小，但體積卻比木星大的氣體巨行星。[20]

已知的冷木星

 
藝術家筆下的飛馬座V342b

相關條目

參考資料

  1. ^ Jones, Barrie W. Life in the Solar System and Beyond 1st. 2004: 230 [2010-06-03]. ISBN 978-1852331016. （原始内容于2014-01-08）. 
  2. ^ Astrometry Bags a ‘Cold Jupiter’, Centauri Dreams, 2009-05-29 [2009-09-07], （原始内容存档于2012-04-10） 
  3. ^ Discovery: Even Tiny Stars Have Planets, Space.com, 2009-05-28 [2010-06-03], （原始内容于2010-12-08） 
  4. ^ 50-year-old planet-hunting method nabs its first planet, 天文學雜誌, 2009-05-29 [2010-06-03], （原始内容于2009-07-06） 
  5. ^ Than, Ker, Planet Found Orbiting Same-Size Star, 國家地理學會, 2009-05-29 [2010-06-03], （原始内容于2009-09-01） 
  6. ^ The Interior of Jupiter, Guillot et al, in Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere, Bagenal et al, editors, Cambridge University Press, 2004
  7. ^ Seager, S.; Kuchner, M.; Hier-Majumder, C. A.; Militzer, B. Mass-Radius Relationships for Solid Exoplanets. The Astrophysical Journal. 2007, 669 (2): 1279–1297. Bibcode:2007ApJ...669.1279S. arXiv:0707.2895  . doi:10.1086/521346. 
  8. ^ Patrick G. J. Irwin. Giant Planets of Our Solar System: Atmospheres, Composition, and Structure. Springer. 2003. ISBN 3-540-00681-8. 
  9. ^ Class 12 - Giant Planets - Heat and Formation. 3750 - Planets, Moons & Rings. Colorado University, Boulder. 2004 [2008-03-13]. （原始内容于2016-03-03）. 
  10. ^ Sudarsky, D., Burrows, A., Pinto, P. Albedo and Reflection Spectra of Extrasolar Giant Planets. The Astrophysical Journal. 2000, 538 (2): 885–903 [2013-12-19]. Bibcode:2000ApJ...538..885S. arXiv:astro-ph/9910504  . doi:10.1086/309160. （原始内容于2020-04-11）. 
  11. ^ Sudarsky, D., Burrows, A., Hubeny, I. Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets. The Astrophysical Journal. 2003, 588 (2): 1121–1148. Bibcode:2003ApJ...588.1121S. arXiv:astro-ph/0210216  . doi:10.1086/374331. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 Williams, Dr. David R. Jupiter Fact Sheet. NASA. 2004年11月16日 [2007-08-08]. （原始内容存档于2011-10-05）. 
  13. ^ Burgess, Eric. By Jupiter: Odysseys to a Giant. New York: Columbia University Press. 1982. ISBN 0-231-05176-X. 
  14. ^ Seidelmann, P. K.; Abalakin, V. K.; Bursa, M.; Davies, M. E.; de Burgh, C.; Lieske, J. H.; Oberst, J.; Simon, J. L.; Standish, E. M.; Stooke, P.; Thomas, P. C. Report of the IAU/IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites: 2000. HNSKY Planetarium Program. 2001 [2007-02-02]. （原始内容于2018-12-26）. 
  15. ^ Seligman, Courtney. . [2009-08-13]. （原始内容存档于2018-12-26）. 
  16. ^ 16.0 16.1 16.2 Williams, Dr. David R. Saturn Fact Sheet. NASA. September 7, 2006 [2007-07-31]. （原始内容存档于2011-08-21）. 
  17. ^ Than, Ker. Length of Saturn's Day Revised. Space.com. September 6, 2007 [2007-09-06]. （原始内容于2008-07-24）. 
  18. ^ M. Hofstadter w/ co-authors - The Atmosphere of the Ice Giants, Uranus and Neptune (PDF). [2013-12-19]. （原始内容 (PDF)于2016-05-14）. 
  19. ^ Characterizing the Cool KOIs II. The M Dwarf KOI-254 and its Hot Jupiter[永久失效連結]: John Asher Johnson, J. Zachary Gazak, Kevin Apps, Philip S. Muirhead, Justin R. Crepp, Ian J. M. Crossfield, Tabetha Boyajian, Kaspar von Braun, Barbara Rojas-Ayala, Andrew W. Howard, Kevin R. Covey, Everett Schlawin, Katherine Hamren, Timothy D. Morton, James P. Lloyd
  20. ^ Chang, Kenneth. Puzzling Puffy Planet, Less Dense Than Cork, Is Discovered. The New York Times. 2010-11-11 [2013-12-19]. （原始内容于2017-12-01）. 

外部連結

  • Rodriguez, Joshua. . Planet Quest. NASA. 28 May 2009 [7 September 2009]. （原始内容存档于2009年9月4日）. 

行進 31, 2023
冷木星, 英語, cold, jupiter, 亦稱雙生木星, jupiter, twins, 是一種系外氣體巨行星, 它們的質量接近或是超過木星質量, 1027, 並且以與太陽系類木行星相大致相同形式的軌道繞著其母恆星公轉, 在我們的太陽系內, 木星和土星都是這一類型行星, 意味著行星的軌道位於行星系外側較冷的區域內, 但卻並未考慮來自行星的內熱, 一顆藝術家想像的, 目录, 結構, 物理特徵, 太陽系中的, 木星, 土星, 天王星和海王星, 熱木星, 已知的, 相關條目, 參考資料, 外部連結結構, 编辑, 太. 冷木星 英語 Cold Jupiter 亦稱雙生木星 Jupiter twins 1 是一種系外氣體巨行星 它們的質量接近或是超過木星質量 1 9 1027 kg 並且以與太陽系類木行星相大致相同形式的軌道繞著其母恆星公轉 2 3 在我們的太陽系內 木星和土星都是這一類型行星 冷木星 意味著行星的軌道位於行星系外側較冷的區域內 但卻並未考慮來自行星的內熱 4 5 一顆藝術家想像的冷木星 目录 1 結構 2 物理特徵 3 太陽系中的冷木星 3 1 木星 3 2 土星 3 3 天王星和海王星 4 熱木星 5 已知的冷木星 6 相關條目 7 參考資料 8 外部連結結構 编辑 太陽系冷木星和冰巨星的內部構造 冷木星約90 的大氣層都是由氫氣組成 而氦氣則構成了大氣層的3至12 不等 這些輕元素佔了行星大氣層的總質量超過90 而剩餘的僅為其他氣體 這些氣體包括甲烷 水蒸氣和氨氣 在其濃厚的大氣層下 可能存在一個固體的核心 這個固態核心主要由融熔岩石組成 而行星的重元素也主要集中在核心中 6 但是 由於冷木星本身的質量較大 其內部產生的壓力有可能將核心融化掉 並因此令到整個行星再沒有任何固體表面的存在 物理特徵 编辑 太陽 木星 地球與月球的半徑比例圖 冷木星是其中一種擁有最大體積的行星 它們能容納數百個地球 甚至逾千個地球 它們的質量亦非常高 一般比地球重數十倍 但部分比地球重數百倍 儘管如此 相比起恆星的質量 冷木星仍然相對輕得多 而因為它們是氣體巨行星 所以其密度較低 約為每立方厘米1克 比類地行星的密度 每立方厘米3 6克 低得多 部分冷木星密度更低於水的密度 每立方厘米1克 如果將它們放在水中的話 它會浮在水中呢 7 冷木星的自轉週期亦非常之短促 通常少於半個地球日 而由於冷木星的密度較低 自轉較快和流體本質的可變性 所以它們的扁率比類地行星要高得多 因為冷木星距離母恆星較遠 所以它們的軌道週期較長 例如木星的軌道週期約為12年 而同樣校由於它們距離母恆星較遠 所以其表面溫度僅為100 K至200 K 儘管如此 它們所產生的內熱卻可達20000 K 全因其巨大壓力所致 而且 克赫歷程更能讓這些冷木星釋放的熱力比從恆星接收的熱力還要多 8 9 在薩達斯基太陽系外行星分類法中 冷木星主要為第一型行星 即氨雲型行星 它們以氨作為雲的主要成分 並且溫度必須在150 K以下才能形成 10 熱木星主要為第四型和第五型行星 而第二型和第三型則徘徊在冷木星和熱木星之間 因為它們的表面溫度不符合 冷 木星的要求 但溫度又不及熱木星般高 11 太陽系中的冷木星 编辑 木星的內部結構 其中大部分為金屬氫 木星 编辑 主条目 木星 冷木星 一名是取自木星 這代表木星是冷木星的一個典型例子 木星的規模非常大 其半徑為71 492公里 約為地球的11倍 而其體積則為1 43128 1015立方公里 約為地球的1300倍 其規模是如此的大 木星本身甚至能容納太陽系中除太陽外的所有天體 12 其質量也非常大 約為地球的300倍 比太陽系中其他天體的質量總和還要重2 5倍 13 儘管其規模和質量均位列太陽系之最 但其密度仍然相對較低 作為一個氣體巨行星 其平均密度為每立方厘米1 326克 比地球 約每立方厘米5 5克 低得多 12 其自轉週期為9 925小時 是太陽系自轉週期最短的行星 14 木星的半長軸為5 2 AU 軌道周期為11 8年 15 由於距離太陽甚遠 故其表面溫度僅為165 K 108 12 在木星的大氣中 有約90 的成分為氫 10 為氦 而剩餘的質量則主要為甲烷 氨和氘化氫 而在90 的氫中 金屬氫又佔了大多數 12 土星 编辑 土星的環系統 主条目 土星 土星是太陽系中物理特徵與木星最相似的行星 其本身也是一個冷木星 土星最明顯的特徵在於其明顯的行星環系統 而很多系外冷木星相信也具有環系統 土星的規模比木星稍小 體積僅為地球的760倍 其質量則比木星小得多 僅為地球的95倍 由於其密度非常低 每立方厘米0 687克 所以土星能夠浮在水上 16 其自轉週期 10小時32 47分鐘 比木星慢 但仍然快於類地行星 17 土星的半長軸為9 6 AU 軌道周期為29年 土星與太陽的距離比木星還要遠一倍以上 所以其表面溫度僅為134 K 139 16 土星96 的大氣層為氫 3 為氦 與木星相同 土星大氣層剩餘1 質量主要為甲烷 氨等氣體 16 天王星和海王星 编辑 儘管天王星和海王星均為氣體巨行星 且它們的表面溫度均比木星和土星還要低 但是因為它們的大氣結構與木星和土星不同 只有20 的成份是氫氣 因此並不能被歸類為冷木星 而會被歸類為冰巨星或冷海王星 18 熱木星 编辑 蓬鬆行星 右 與木星 左 的大小比較 主条目 热木星 與冷木星相反 熱木星是指因距離母恆星非常接近 所以表面溫度極高的氣體巨行星 它們的半長軸通常為0 5至0 015 AU 表面溫度因恆星的加熱而上升至數百開氏度 儘管如此 其物理特性在很多方面卻與冷木星相同 另外 這些熱木星其實原本也是一個冷木星 但後來因各種原因而進行了行星遷移 並變得如此接近母恆星 19 部份熱木星更會因恆星加熱而變成蓬鬆行星 即質量比木星小 但體積卻比木星大的氣體巨行星 20 已知的冷木星 编辑 藝術家筆下的飛馬座V342b 木星 土星 武仙座14c 大熊座47c 大熊座47d 巨蟹座55d 波江座eb 天壇座me 北落師門 b 葛利斯777b OGLE 2006 BLG 109Lb OGLE 2006 BLG 109Lc VB 10b HR 8799 b HR 8799 c HR 8799 d 2M1207b HD 70642b HD 154345 b相關條目 编辑熱木星 冷海王星參考資料 编辑 Jones Barrie W Life in the Solar System and Beyond 1st 2004 230 2010 06 03 ISBN 978 1852331016 原始内容存档于2014 01 08 Astrometry Bags a Cold Jupiter Centauri Dreams 2009 05 29 2009 09 07 原始内容存档于2012 04 10 Discovery Even Tiny Stars Have Planets Space com 2009 05 28 2010 06 03 原始内容存档于2010 12 08 50 year old planet hunting method nabs its first planet 天文學雜誌 2009 05 29 2010 06 03 原始内容存档于2009 07 06 Than Ker Planet Found Orbiting Same Size Star 國家地理學會 2009 05 29 2010 06 03 原始内容存档于2009 09 01 The Interior of Jupiter Guillot et al in Jupiter The Planet Satellites and Magnetosphere Bagenal et al editors Cambridge University Press 2004 Seager S Kuchner M Hier Majumder C A Militzer B Mass Radius Relationships for Solid Exoplanets The Astrophysical Journal 2007 669 2 1279 1297 Bibcode 2007ApJ 669 1279S arXiv 0707 2895 doi 10 1086 521346 引文使用过时参数coauthors 帮助 Patrick G J Irwin Giant Planets of Our Solar System Atmospheres Composition and Structure Springer 2003 ISBN 3 540 00681 8 Class 12 Giant Planets Heat and Formation 3750 Planets Moons amp Rings Colorado University Boulder 2004 2008 03 13 原始内容存档于2016 03 03 Sudarsky D Burrows A Pinto P Albedo and Reflection Spectra of Extrasolar Giant Planets The Astrophysical Journal 2000 538 2 885 903 2013 12 19 Bibcode 2000ApJ 538 885S arXiv astro ph 9910504 doi 10 1086 309160 原始内容存档于2020 04 11 Sudarsky D Burrows A Hubeny I Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets The Astrophysical Journal 2003 588 2 1121 1148 Bibcode 2003ApJ 588 1121S arXiv astro ph 0210216 doi 10 1086 374331 12 0 12 1 12 2 12 3 Williams Dr David R Jupiter Fact Sheet NASA 2004年11月16日 2007 08 08 原始内容存档于2011 10 05 Burgess Eric By Jupiter Odysseys to a Giant New York Columbia University Press 1982 ISBN 0 231 05176 X Seidelmann P K Abalakin V K Bursa M Davies M E de Burgh C Lieske J H Oberst J Simon J L Standish E M Stooke P Thomas P C Report of the IAU IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites 2000 HNSKY Planetarium Program 2001 2007 02 02 原始内容存档于2018 12 26 Seligman Courtney Rotation Period and Day Length 2009 08 13 原始内容存档于2018 12 26 16 0 16 1 16 2 Williams Dr David R Saturn Fact Sheet NASA September 7 2006 2007 07 31 原始内容存档于2011 08 21 Than Ker Length of Saturn s Day Revised Space com September 6 2007 2007 09 06 原始内容存档于2008 07 24 M Hofstadter w co authors The Atmosphere of the Ice Giants Uranus and Neptune PDF 2013 12 19 原始内容存档 PDF 于2016 05 14 Characterizing the Cool KOIs II The M Dwarf KOI 254 and its Hot Jupiter 永久失效連結 John Asher Johnson J Zachary Gazak Kevin Apps Philip S Muirhead Justin R Crepp Ian J M Crossfield Tabetha Boyajian Kaspar von Braun Barbara Rojas Ayala Andrew W Howard Kevin R Covey Everett Schlawin Katherine Hamren Timothy D Morton James P Lloyd Chang Kenneth Puzzling Puffy Planet Less Dense Than Cork Is Discovered The New York Times 2010 11 11 2013 12 19 原始内容存档于2017 12 01 外部連結 编辑Rodriguez Joshua Planet hunting method succeeds at last Planet Quest NASA 28 May 2009 7 September 2009 原始内容存档于2009年9月4日 取自 https zh wikipedia org w index php title 冷木星 amp oldid 68104909, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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