PSR J1719-1438 b
PSR J1719-1438 b是一顆在2011年8月25日發現的太陽系外行星。它圍繞毫秒脈衝星PSR J1719-1438公轉。這顆脈衝星行星很可能由結晶碳（鑽石）構成[1]。PSR J1719-1438 b和母星PSR J1719-1438在之前是一個聯星系統中的兩顆恆星，但當PSR J1719-1438的前身星發生超新星爆發並變成脈衝星後，PSR J1719-1438 b膨脹進入紅巨星時期並演化為白矮星。這個聯星系統中的劇烈條件將白矮星轉變為主要由重元素如碳和氧組成的行星，碳行星的存在已經在理論上得到證實。PSR J1719-1438 b的運轉軌道離母星很近，如果放在太陽系中，它將會在太陽內部運行。
| 發現 | |
|---|---|
| 發現者 | 馬修·貝利斯等 |
| 發現日期 | 2011年 |
| 脈衝星計時法 | |
| 軌道參數 | |
| 半長軸 | 0.001819光秒 |
| 離心率 | <0.06 |
| 軌道週期 | 2.17小時 |
| 物理特徵 | |
| 質量 | ≈1 MJ |
| 平均密度 | 23g/cm3 |
觀測史
PSR J1719-1438是由澳大利亞墨爾本斯文本科技大學天體物理學家馬修·貝利斯領導的一個科學小組在2009年發現。PSR J1719-1438 b則是在2011年8月25日在《科學》雜誌中發表的論文中第一次公佈[2]。這顆太陽系外行星是通過脈衝星計時法（脈衝星發射出的輻射非常規律，觀察到輻射的時間異常可以推導出行星的存在和軌道參數）發現的[3]。在英國、夏威夷和澳大利亞的天文台觀測並證實了這次發現[1]。
形成
PSR J1719-1438 b本來是一顆主序星，存在於一個聯星系統中。這個系統的主星發生超新星爆發，剩下高速旋轉的內核，即變為脈衝星。而恆星系統中的伴星，即PSR J1719-1438 b的前身星先膨脹變為一顆紅巨星，然後縮小變為白矮星。在這個過程中，主星脈衝星將伴星的氣體吸走，並隨着轉移物質的增加而不斷加速自轉，從而形成毫秒脈衝星[2]。
但是白矮星並沒有因此進入一個不穩定的軌道並和脈衝星合併，這在恆星－脈衝星聯星系統中非常少見。相反，白矮星穩定在距離脈衝星約一個太陽半徑的軌道上。但是由於白矮星太靠近主星，使得它失去大部分殘留物質，僅留下一個裸露的核心。超高引力壓力環境使得它發生碳結晶形成一顆碳行星（所有的聚變反應都完全停止，分類也因此從恆星變為行星），組成物質和鑽石非常類似[2]。
母星
PSR J1719-1438 b的母星PSR J1719-1438距離地球約4000光年，位於巨蛇座（尾），距離蛇夫座的邊界僅有約1′的距離。這顆毫秒超新星一分鐘旋轉超過10000次，直徑僅有12英里，但質量卻是太陽的1.4倍[2]。它原本是和PSR J1719-1438 b的前身星（仍存在聚變反應時）組成一個聯星系統[2]。
特徵
PSR J1719-1438 b是目前發現密度最大的行星，它的質量和木星差不多，但密度約是木星的20倍[4]，因此它的組成物質必須是非常緊密，部分由簡併態物質組成。因為它被假設為是一顆白矮星的殘餘內核物質，所以被認為是由氧和碳組成（相對於由氫和氦組成的氣體行星如木星或土星）。然而，所有目前已知白矮星的密度都是水密度的百萬倍以上，並由電子簡併態物質組成。對於白矮星來說，這個天體的密度實在太低。另外，白矮星因為在引力塌陷時儲存的熱能可以發出的光。目前尚未知道為什麼這顆假設的白矮星殘餘天體為什麼沒有保留足夠的熱量以發光。
在PSR J1719-1438 b的表面很有可能存在氧氣，而碳的含量隨着行星核心的接近而越來越高。行星的巨大壓力表明這些碳都被結晶化，形成類似鑽石的結構[1]。按照馬修·貝利斯的說法，只要能拿一大塊回來，都可能將它變成一顆非常有用的鑽石。
PSR J1719-1438 b的公轉周期為2.17小時，它距離母星的平均距離為0.89太陽半徑[1]，如果將它放在太陽系將會在太陽裏面公轉[1]。
PSR J1719-1438 b的前身星是一顆恆星。PSR J1719-1438形成脈衝星將PSR J1719-1438 b的氣體吸引走後並顯著加速旋轉。當PSR J1719-1438 b形成一顆白矮星時，由於太接近脈衝星，它的99.9％物質都被吸走，留下一顆不可以再進行聚變反應的核心。這顆殘留的核心被重新分類為一顆行星[2]。
相關條目
- BPM 37093：母星。
- WASP-12b：另一顆富含碳的鑽石行星。
- 太陽系外行星之最列表
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Hirschler, Ben. Astronomers discover planet made of diamond. Reuters. 25 August 2011 [25 August 2011]. （原始內容存檔於2015-09-24）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Redd, Nola Taylor. Surprise! Alien Planet Made of Diamond Discovered. TechMediaNetwork. 25 August 2011 [25 August 2011]. （原始內容存檔於2018-06-30）.
- ^ Hachman, Mark. Scientists Discover 'Diamond Planet' Orbiting Pulsar. Ziff Davis. 25 August 2011 [25 August 2011]. （原始內容存檔於2017-09-14）.
- ^ Planet PSR J1719-1438 b. [2011-10-09]. （原始內容存檔於2012-09-10）.
延伸閱讀
- Bailes, M.; Bates, S. D.; Bhalerao, V.; Bhat, N. D. R.; Burgay, M.; Burke-Spolaor, S.; d'Amico, N.; Johnston, S.; Keith, M. J. Transformation of a Star into a Planet in a Millisecond Pulsar Binary (PDF). Science. 2011 [2011-10-09]. doi:10.1126/science.1208890. （原始內容 (PDF)存檔於2012-01-24）.
- A Planet made of Diamond (新聞稿). 馬克斯·普朗克無線電天文學研究所. August 25, 2011 [August 26, 2011]. （原始內容存檔於2011年9月14日）.
- Correa, Alfredo A.; Bonev, Stanimir A.; Galli, Giulia. Carbon under extreme conditions: Phase boundaries and electronic properties from first-principles theory. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006, 103 (5): 1204–8. PMC 1345714
. PMID 16432191. doi:10.1073/pnas.0510489103.
