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流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统

发布时间:2019-03-11 12:25:55  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:172

      演化过程中,一些行星被踢出恒星系统,沦为“流浪者”。根据一项新模拟,银河系存在数十亿颗流浪行星。如果一颗流浪行星闯入太阳系,将导致地球进入一条不具有宜居性的致命轨道。如果它的体积足够大,距离足够近,甚至会把地球驱逐出太阳系,让地球也沦为一个流浪儿。此外,闯入太阳系的流浪行星还可能与地球相撞,给地球上的生命带来灭顶之灾。
    流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统
      银河系可能存在数十亿颗尚未被发现的“流浪行星”
      我们往往认为恒星系统中的行星有序运行,就像我们的太阳系一样。但天文学家不时发现线索,暗示存在不走寻常路的行星,也就是所谓的“流浪行星”。它们不依附于任何恒星或者恒星系统,孤独地在银河系中流浪。流浪行星的数量超出所有人的预计。根据一项新模拟,银河系可能存在数十亿颗流浪行星。
      即使在最为有利的情况下,也就是系外行星栖身恒星系统时,对它们进行“人口普查”也是一项非常棘手的任务。行星本身不放射任何光线(除非我们面对的是一颗褐矮星,但褐矮星的行星地位仍然存在争论),所以我们很难百分百确定行星的存在。因此,我们需要利用其它方式探测系外行星。
    流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统
      如果一颗流浪行星闯入太阳系,将导致地球进入一条不具有宜居性的致命轨道
      如果一颗行星环绕恒星运行,科学家主要借助两种方式,揭示它的存在——径向速度法和中天法。径向速度法是指探测行星对母星的引力影响。中天法是指观测行星所绕母星的亮度变化。当一颗行星在母星前方穿过,会导致母星的亮度变暗。
      两种观测方法都依赖于恒星的存在。如果碰到的是流浪行星,两种方法都形同虚设。不过,科学家仍有其它手段探测这些流浪者的存在。2018年,科学家发现两颗流浪行星。之所以能够得出这一发现,是因为它们的引力弯曲了来自后方的光线,红外成像技术最终揭示它们的存在。
    流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统
      类木流浪行星艺术概念图
      迄今为止,科学家共发现了大约20颗流浪行星或者可能的流浪行星。相比之下,目前发现的系外行星数量多达3917颗,可见流浪行星的罕见。为了确定银河系的流浪行星数量,荷兰莱顿大学的天文学家对猎户四边形星团进行了精密的数学模拟。四边形星团座落于猎户座星云的心脏地带,是一个年轻恒星团。
      研究过程中,科学家对500颗类日恒星进行建模,每个恒星系统拥有4颗、5颗或者6颗行星,总计2522颗行星,质量从地球的3倍到木星的130倍(与褐矮星的质量相当)。在这些行星中,357颗在形成后1100万年内脱离系统束缚,成为流浪者,比例约占16.5%。在这些流浪者中,一些留在四边形星团,5颗被其它恒星系统俘获,282颗完全逃离星团。有趣的是,2522颗行星中,75颗与母星相撞,34颗与另一颗行星相撞。
    流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统
      哈勃望远镜捕捉到的猎户四边形星团西区景象
      科学家观测到的流浪行星数量很少,大部分质量较大。研究人员发现一颗行星的质量不太可能对其逃离所在系统的可能性产生影响。流浪行星的体积可能与被系统束缚的行星相当。此外,宇宙中还可能存在较小的流浪行星,只是更难被我们探测到。
      银河系的行星数量至少达到1000亿颗。如果银河系的流浪行星比例也达到16.5%,那意味着我们的银河系至少存在165亿颗流浪行星。鉴于猎户四边形星团是一个非常典型的分子云(分子云是恒星、甚至是行星系的诞生场所),16.5%的比例完全有可能。
    流浪行星真实存在!不依附于任何恒星或者恒星系统
      第九行星艺术概念图。“老九”可能是被太阳系俘获的一颗流浪行星
      我们的太阳系甚至存在这样一种可能性,即一度存在另外一颗行星,后被驱逐出太阳系。据信,天王星旋转轴的诡异倾斜由一颗流浪行星撞击所致。假设中存在的第九行星也可能是一个流浪者,后被太阳系的引力俘获。
      兰莱顿大学的科学家指出他们的研究只建立在两项模拟的基础之上,因此并不具有决定性。不过,模拟获取的证据表明流浪行星要比观测数据暗示的更为常见。这些冰冷而孤独的流浪者远离恒星的温暖怀抱,在漫无边际的太空中自由穿梭。它们的大量存在一定会激发人们的想象力。说不定哪一天,科幻小说作家便创作一部关于它们的作品并搬上大银幕。
      研究论文已被《天文学与天体物理学》杂志录用,感兴趣的读者可以登录预印本平台arXiv,先睹为快。