科学家首次证实发现拥有永久黑暗面的系外行星
科学家首次证实发现拥有永久黑暗面的系外行星
国际天文学团队近日发布重要报告，首次证实发现了一颗拥有永久黑暗面的行星LHS 3844b。这颗位于太阳系外的行星，距离地球约48.6光年，其独特的1:1潮汐锁定现象为天文学研究提供了新的视角。
图源：NASA / JPL-Caltech/R.Hurt (IPAC)
在地球上，昼夜交替是自然规律。赤道附近地区昼夜基本等长，各约12小时。而随着纬度的升高，昼夜长短差异逐渐增大。例如，纽约市夏季日照时间可达15小时，冬季则缩短至9小时左右。在极地地区，甚至会出现极昼或极夜现象，即连续24小时的白天或黑夜。
现在，科学家们发现了一个更为极端的天体——一颗永远处于昼夜分割状态的行星。在这颗行星上，一面始终被太阳照亮，而另一面则永远处于黑暗之中。这种现象被称为1:1潮汐锁定。
月球就是典型的1:1潮汐锁定天体，因此我们从地球上只能看到月球的一面。在轨道偏心率和倾斜因数接近零的特殊情况下，潮汐锁定会导致一个天体的半球始终面对其同伴，这种现象被称为同步旋转。
虽然许多系外行星被认为处于1:1潮汐锁定状态，但此前很难获得确凿证据。主要原因是测量系外行星的轨道相对简单，而确定其自转情况则非常困难。
北京大学柳新彤（Xintong Lyu）领导的研究团队与来自麦吉尔大学、喷气推进实验室和马克斯・普朗克天文学研究所的合作者，重点观测了距离地球约48.6光年的LHS 3844b。研究团队利用斯皮策太空望远镜的红外观测数据，测量了这颗超级地球反射的光强。
研究人员通过分析斯皮策太空望远镜的数据，推断出LHS 3844b的表面温度。尽管这颗行星以非常近的距离绕其主恒星运行，每11小时完成一次轨道周期，但面向望远镜的一面温度却很低。唯一的合理解释是，这一面是潮汐锁定行星的暗面。
合著者基思・考文（Keith Cowing）指出：“由于没有观测到强烈的潮汐加热现象，我们排除了快速非同步旋转的可能性。”
这一发现不仅证实了LHS 3844b的潮汐锁定状态，也为研究系外行星的物理特性和大气环境提供了新的线索。