使網路閱讀成為最高樂趣。

一顆氣體巨星繞著神秘恆星運轉,系外行星探索並不局限於銀河系


環球科學貓當我們面對系外行星這個話題侃侃而談之時,很容易拋出一些大數據,比如,迄今為止已經確認的系外行星達到了顆,而在尋找到它們的眾多方法中...

- 2019年7月22日04時33分
- 科學文摘 / 環球科學貓

環球科學貓

當我們面對系外行星這個話題侃侃而談之時,很容易拋出一些大數據

,比如,迄今為止已經確認的系外行星達到了4016顆,而在尋找到它們的眾多方法中,過境(76.9%)和徑向速度(18.9%)是占比最多的兩種方式。對於人類而言,太陽系之外的世界依然有很多未知的內容,以至於難以在我們的腦海浮中現出一個具象的世界,這是一個到底有多大、距離我們有多遠,以及真實存在的天體有多少的世界。當然,隨著探索系外行星方法的變多和技術的進步,太陽系之外的世界將有更多的天體特徵被我們掌握,科學家們通過引力微透鏡的方法,找到了達到木星質量兩倍的系外行星,它的名字叫做KMT-2017-BLG-1038L

b。


被發現的系外行星是木星質量的兩倍

KMT-2017-BLG-1038L b圍繞著一顆未知類型的神秘恆星運行,它和地球之間的距離為19569光年。這是一顆氣體類型的巨型系外行星,之所以稱之為巨型系外行星,是因為將它的質量和我們太陽系目前質量最大的木星進行了比較,結果得出KMT-2017-BLG-1038L

b的質量達到了兩個木星的質量相加之後的值。如果通過天文單位來表示,一個天文單位(AU)等於地球與太陽之間的距離,大約為1.5億公里。那麼,該行星若要完成其恆星的一個軌道運行,則需要四年時間,方才能夠完成這1.8個AU的距離。通過微透鏡望遠鏡網絡的觀測結果表明,科學家們可以通過使用引力微透鏡的方式,以實現該行星的相關探索 。

當一顆行星碰巧沿著我們的視線,從一顆恆星的前方經過時,該行星的引力就像一個鏡頭,會聚焦光線導致亮度的暫時急劇增加,以及恆星表觀位置的變化。天文科學家正是利用這樣的引力微透鏡效應,來找到那些不發光或無法檢測到的物體。而這種方法源於愛因斯坦廣義相對論的一個見解,那就是引力彎曲空間。在通常情況西啊,我們認為光是直線行進的,但是,當光線在穿過由於諸如星星之類的大物體,它們翹曲而變形的空間會令其彎曲,科學家們也通過觀察太陽對星光的引力效應,證明了這種效應存在的正確性。隨著系外行星列表的日益壯大,為了更好地了解到系外行星的真實距離,即那些圍繞其他恆星運行的行星,我們可以從發現它們的銀河系開始。

引力束縛的恆星集合和行星的基本定義


我們的銀河系以螺旋形穿過太空旋轉,是一個引力束縛的恆星集合,根據迄今為止獲得的最深觀測圖像來看,在宇宙的大約2萬億個星系中,它是可觀測的一個。並且,它們的群被束縛成星系團,然後將它們分成超星系團。超級星系橫跨宇宙,以巨大的片狀排列,並散布著黑暗的空隙,然後被賦予整個「蜘蛛網」似的結構。而我們的星系,銀河系可能包含1億到4千億顆恆星,大約10萬光年。在我們開始將它與其他星系進行比較之前,這讓很多人聽起來都覺得銀河系很大。但我們鄰近的仙女座星系,就大約有220000光年寬,而另一個星系IC

1101,寬度也可達400萬光年。

什麼是行星?這是一個看似簡單的問題,但卻沒有一個簡單的答案。現在我們每個人可能都知道一個基本的事實,那就是地球、火星和木星都是行星。但冥王星和穀神星也都曾被認為是行星,直到新的發現才引發了關於如何最好地描述它們的科學爭論,而且,那是一場持續至今的激烈辯論。於是,國際天文學聯合會於2006年採用了最新的行星定義,即行星必須滿足三個基本要求:其一,它必須圍繞一顆恆星運行;其二,它必須足夠大,才能有足夠的重力迫使它變成球形;其三,它必須足夠大,以便它的重力能夠清除圍繞恆星軌道的任何其他類似尺寸的物體。當然,隨著我們對宇宙的看法不斷擴大,這些類似的討論和辯論也將繼續進行。

富爾頓的差距和系外行星的分類


到目前為止,已有數千顆系外行星被證實處於其他恆星周圍的軌道,科學家將它們分為四大類,分別是大型氣體巨行星、類似海王星的世界、比地球大但比海王星小的「超級地球」,以及在地球大小範圍內的類地行星。然而,在這些類別中,科學家發現更多種類。例如,氣體巨頭中的「熱木星」,便是一個擁有緊密星球軌道的地獄世界,它們的星球軌道如此接近,從而導致了它們的溫度會飆升到數千度(華氏度或攝氏度)。並且,銀河系似乎也是許多奇特大小的行星的家園,其中包括那些超級地球。它們是超大的岩石世界,但它們是否是像地球大小範圍內行星的放大版本、以及它們是否是低密度的世界,則還需要科學家們的進一步觀測和分析。

與此同時,科學家們還注意到行星的大小似乎存在一個奇怪的差距。傑明富爾頓曾在一篇論文中描述這種差距,從此這樣的差距被稱為富爾頓的差距。通過開普勒的數據分析顯示,處於地球大小1.5到2倍這樣一定大小範圍的行星很少,這可能代表了行星形成的一個關鍵尺寸。因為當行星達到這個尺寸之後,就會吸引厚厚的氫氣和氦氣,然後該星球便會上升成為一個氣態行星,而小於這個極限的行星,則不足以容納這樣的大氣層,其主要成分仍然是岩石。另一方面,那些靠近恆星運行的較小行星,它們的氣氛被剝離了,可能是海王星般的世界的核心。解釋富爾頓的差距,將需要更好地理解太陽系是如何形成的,正如宇宙科學中存在的情況一樣,當我們對系外行星的世界了解得越多,它們會引發的問題就越多,我們的宇宙也就變得愈加神秘。

系外行星的探索並不局限於銀河系

關於太陽系外的行星探索,我們可以圍繞一些更大的數字。比如,它們的存在的數量有多少?根據NASA開普勒太空望遠鏡的觀測預測,我們在天空中看到的每顆恆星,可能都至少有一顆行星。當然,在現實中我們談論更多的往往是多行星系統,而不僅僅是單個行星。在我們擁有的數千億顆恆星的星系中,這可以將行星的數量推向數萬億。確認的系外行星探測數量現在已經超過4000個,但這個數據看著只是我們銀河系的一小片,並且,其中許多都是相對較小的多岩石世界,可能當其處於適當的溫度下,便會有液態水在它的表面上匯集。

銀河系中至少有1000億顆恆星,而我們的太陽只是其中之一,行星以四個主要手臂的風車圖案排列,我們住在其中一個。銀河系是一個大約10萬光年的螺旋星系,而銀河系也只是宇宙中十億個星系中的一個,並且,我們銀河系中的大多數恆星,都被認為擁有自己的行星族。宇宙包含所有的星系、恆星和行星,關於宇宙的確切大小是一個未知的答案,並且,科學家認為宇宙仍處於向外擴張的狀態。當哈勃太空望遠鏡對一小塊空間(大約月球直徑的小部分)進行觀測,所顯示的星系便已經超過了5500個,於是,研究人員預計宇宙中可能至少存在一千億個星系。而星系中又充滿了恆星,我們的太陽只是銀河系千億顆恆星中的一顆。雖然,到目前為止地球仍然是唯一擁有生命的行星,但科學家們也正在尋找其他可能具有生命潛力的行星系統,在這些新發現的行星系統中,有許多都是與我們自己完全不同的存在,還有數千個候選行星被發現並等待確認。


延伸閱讀

黔西縣2021年春節期間化屋景區旅遊安全工作會議

陝南,一半在陝西,一半在江南

珠海旅遊不可錯過的三個景點,讓你過年玩到爽,有去

聯合溯源研究:蝙蝠所攜病毒並非新冠病毒直接祖先

桂林賀州市民互遊今年內可享優惠 83家A級旅遊景


熱門內容

電子書選