 插圖顯示了一顆巨大的行星圍繞著一顆小恒星運(yùn)行。(圖片來(lái)源:uux.cn/賓夕法尼亞州立大學(xué)) （神秘的禁止地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆巨大的太陽(yáng)系外行星，或稱(chēng)“系外行星”，系b對(duì)的恒圍繞一顆超冷的外行矮星運(yùn)行，這顆矮星太小了，星L星說(shuō)無(wú)法容納這樣一個(gè)世界，顆被挑戰(zhàn)了科學(xué)家關(guān)于行星和行星系統(tǒng)如何誕生的禁止模型。 這顆被命名為L(zhǎng)HS 3154 b的系b對(duì)的恒行星的質(zhì)量是地球的13倍，這意味著它的外行質(zhì)量與太陽(yáng)系冰巨人海王星相似，但它緊密?chē)@一顆比太陽(yáng)小9倍的星L星說(shuō)小矮星運(yùn)行。 這意味著類(lèi)海王星世界和它的顆被母恒星LHS 3154(位于大約51光年之外)之間的比率比地球和太陽(yáng)之間的質(zhì)量比率大100倍，這是禁止研究人員認(rèn)為不可能的。這是系b對(duì)的恒第一次在宇宙中較小的恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)如此巨大質(zhì)量的行星。 “這一發(fā)現(xiàn)真正證明了我們對(duì)宇宙的外行了解有多么少，”研究合著者、星L星說(shuō)賓夕法尼亞州立大學(xué)凡爾納·m·威拉曼天文學(xué)和天體物理學(xué)教授Suvrath Mahadevan在一份聲明中說(shuō)。“我們不會(huì)想到在這樣一顆低質(zhì)量恒星周?chē)鷷?huì)存在這么重的行星。” 挑戰(zhàn)恒星和行星是如何誕生的 當(dāng)巨大的氣體和塵埃云堆積成過(guò)于密集的斑塊時(shí)，恒星就形成了，這些斑塊不斷增長(zhǎng)，直到它們最終在自身重力的作用下坍塌。這就留下了一個(gè)被稱(chēng)為“原行星盤(pán)”的剩余物質(zhì)圓盤(pán)包圍的嬰兒恒星。 顧名思義，科學(xué)家們認(rèn)為行星最終會(huì)從這個(gè)剩余的物質(zhì)盤(pán)中出現(xiàn)。恒星形成過(guò)程中留下的物質(zhì)數(shù)量限制了這些潛在行星的大小。 該小組確定，LHS 3154 b具有如此沉重的行星核心，以至于它所在的行星形成盤(pán)必須容納大量固體物質(zhì)。簡(jiǎn)而言之，它必須擁有比當(dāng)前模型預(yù)測(cè)的更多的物質(zhì)，研究合著者和賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)研究生梅根·德拉默解釋道。 因此，這顆特殊系外行星的發(fā)現(xiàn)也提出了恒星形成的問(wèn)題。這是因?yàn)長(zhǎng)HS 3154原始行星盤(pán)中的塵埃質(zhì)量比和塵埃氣體含量比預(yù)測(cè)的要高10倍，才能誕生一個(gè)像LHS 3154 b一樣大的類(lèi)海王星世界。 “低質(zhì)量恒星LHS 3154周?chē)男行切纬杀P(pán)預(yù)計(jì)沒(méi)有足夠的固體質(zhì)量來(lái)形成這顆行星，”Mahadevan解釋道。“但它就在那里，所以現(xiàn)在我們需要重新審視我們對(duì)行星和恒星如何形成的理解。”  (左)地球-太陽(yáng)系統(tǒng)(右)新發(fā)現(xiàn)的系外行星LHS 3154 b及其恒星的系統(tǒng)(圖片來(lái)源:uux.cn/賓夕法尼亞州立大學(xué)) 可居住區(qū)行星探測(cè)器超出預(yù)期 Mahadevan和他的同事通過(guò)使用可居住區(qū)行星探測(cè)器(HPF)探測(cè)到了系外行星LHS 3154 b，這是位于得克薩斯州麥克唐納天文臺(tái)的Hobby-Eberly望遠(yuǎn)鏡上的一種天文攝譜儀。HPF旨在探測(cè)圍繞銀河系中一些最冷恒星運(yùn)行的系外行星。 該儀器實(shí)際上是Mahadevan和一個(gè)團(tuán)隊(duì)一起幫助建造的，它特別關(guān)注的是距離恒星既不太近也不太遠(yuǎn)的行星，以容納液態(tài)水，這是生命的關(guān)鍵要求。這些行星位于其恒星周?chē)^的可居住區(qū)。 這樣的行星不容易被發(fā)現(xiàn)，部分原因是冷恒星的可居住區(qū)比太陽(yáng)系中的可居住區(qū)更靠近這些恒星。這意味著這些世界經(jīng)常被它們相對(duì)較小的母星發(fā)出的光所遮蔽。 此外，預(yù)計(jì)這些行星本身很小，這使得它們更難被探測(cè)到。 “把它想象成星星是一堆篝火。火越冷，你就越需要靠近火來(lái)保持溫暖，”Mahadevan說(shuō)。“行星也是如此。如果恒星較冷，那么行星需要更靠近恒星，如果它足夠溫暖以容納液態(tài)水的話。 “如果一顆行星的軌道離它的超冷恒星足夠近，當(dāng)它被一顆軌道運(yùn)行的行星牽引時(shí)，我們可以通過(guò)觀察恒星光譜或光線顏色的非常微妙的變化來(lái)檢測(cè)它。” LHS 3154 b的探測(cè)對(duì)HPF來(lái)說(shuō)非常重要，因?yàn)樗@示了該儀器提供重要系外行星結(jié)果的潛力，團(tuán)隊(duì)成員兼普林斯頓大學(xué)天體物理學(xué)美國(guó)國(guó)家航空航天局·薩根研究員表示，這一結(jié)果超出了該儀器的所有預(yù)期。 “我們的發(fā)現(xiàn)為所有現(xiàn)有的行星形成理論提供了一個(gè)極端的測(cè)試案例，”Mahadevan總結(jié)道。“這正是我們建造HPF的目的，發(fā)現(xiàn)我們銀河系中最常見(jiàn)的恒星是如何形成行星的——并找到那些行星。” 該團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表在11月30日的《科學(xué)》雜志上。 |