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行星的碰撞將解釋系外行星Kepler-107 c的特徵

– 2019年3月5日的新聞 –

大多數時候,只有非常有限的信息可以獲得關於系外行星,環繞遙遠恆星的世界。通過組合檢測方法,可以或多或少地準確地知道這些系外行星的直徑,質量和軌道參數。然而,這幾條信息已經可以講述引人入勝的故事了。

Kepler-107系統距離我們1700光年。開普勒-107是一種光譜型恆星G2,與太陽非常相似。開普勒-107系統在非常近的軌道上有四個行星。他們圍繞恆星的革命持續3到14天。最接近恆星的兩顆行星是神秘的。它們彼此非常靠近地運行並具有相當類似的直徑。然而,一個幾乎是另一個的三倍。

距離恆星最近的行星開普勒-107 b的質量是地球的三倍半,並且半徑高出50%。開普勒-107 c是一種進一步運行的系外行星,其半徑大致相同,但其質量幾乎是地球質量的十倍。這表明這兩種系外行星具有非常不同的密度和組成。這個現像很難解釋。如果我們認為它們彼此靠近形成,它們的組成應該非常相似,這不是我們觀察到的。

一組研究人員認為他們可以通過在開普勒-107系統歷史中發生的災難性碰撞來解釋這個謎團。開普勒-107 c,這兩個行星中最大的一個,會受到另一個物體的影響。在撞擊之前,開普勒107 c更大且密度更小。第三顆行星將與Kepler-107 c發生碰撞。這種影響本來是如此猛烈,以至於它會驅逐Kepler-107 c的大部分地幔,只留下非常緻密的含鐵核心。這個假設與我們關於Kepler-107系統的少數數據非常一致。這個行星系統的所有行星彼此非常靠近地運行的事實有利於這種碰撞。

對於年輕的行星系統,行星之間的影響可能相當普遍。即使在太陽系的歷史中,我們也認為發生了這樣的事件。與開普勒-107 c相同,高密度的汞可能部分是由於其部分地幔會揮發的影響。月球的誕生將是小行星與地球相撞的結果。天王星的傾向可能是幾次巨大影響的結果。

有了我們的數據,我們很難確定我們知道開普勒-107的真實故事。有必要觀察其他行星系統中的類似情況,這是TESS空間天文台的理想任務,該天文台剛剛開始傳達其首次發現。







毁灭性的喷发使得无法探测到Proxima b上的生命

– 2018年4月17日的新闻 –

如何知道系外行星是否可能欢迎生命?每年,都会使用新仪器来提高我们对太阳系外邻居的认识。但即使知道它们的质量,直径和轨道参数,我们仍然无法回答这个问题。目前,我们依赖于可居住区的概念。根据恒星发出的能量,我们可以计算出一颗恒星离它的恒星到达液态水的距离,这个参数被认为是生命出现的基础。

但是可居住区的概念远远不足以决定一个星球的可居住性。磁场,大气,其密度和成分的存在与否可以极大地影响其可居住性。地球 – 月球对就是一个很好的例子:两颗恒星与太阳的轨道距离完全相同,但是当地球充满生命时,月球就是一个完全死亡的岩石球。另一个重要参数是系统星的活动。最接近地球的已知系外行星是Proxima b,两年前发现的系外行星。它是一颗陆地质量的行星,在半人马座的居住区内轨道运行。在刚刚发表的一项研究中,我们了解到几年前Proxima Centauri经历了毁灭性的喷发。这颗恒星已释放出如此多的能量,以至于肉眼可以从地球上看到几秒钟。如果在Proxima b上有人,他们现在已被毁灭。

这已不是第一次发生这种情况,因为在过去的两年中已观察到23次红矮星爆发,但2016年3月观测到的爆发比其他爆发强10倍。由于只观察到一次喷发,因此尚不知道这些超级喷发的Proxima Centauri的频率。这些重复的太阳火山爆发可能是红矮星周围生命出现的障碍。如果地球在Proxima Centauri的可居住区内作为Proxima b轨道运行,其臭氧层将在五年内被摧毁。如果没有保护,地球就会受到紫外线的轰击,紫外线将毁灭所有生命。

为了满足我们的银河系邻居,可能需要进一步观察比起星系族(Proxima Centauri)。据估计,近80%的恒星是红矮星,其中三分之二经历过暴力和频繁的火山爆发。除非一些生命形式能够在地球上看不到能量,否则银河系的一半恒星可以在我们寻求外星生命的过程中被抛弃。这可以被视为好消息和坏消息。发现恒星周围生命的概率在统计上减半,但我们现在有更好的信息可以在正确的地方搜索。

将检测到来自另一个星系的系外行星

– 2018年2月6日的新闻 –

使用许多探测技术已经在我们的银河系中发现了数千颗系外行星。但俄克拉荷马大学的天体物理学家团队第一次认为他们已经探测到位于另一个遥远星系的系外行星。为了达到这个效果,他们研究了引力透镜和引力微透镜的综合效应。他们用钱德拉X射线太空望远镜观察。

所使用的技术包括观察类星体,一个具有非常高能核的星系。通过关注围绕类星体中心黑洞的吸积盘,可以观察到由重力微透镜效应产生的小扰动。这些干扰实际上是由于位于最近的星系中的行星,即产生透镜效应的行星。由俄克拉荷马大学团队检测到的行星是游荡的行星,即它们不围绕任何恒星运行。这些是用这种方法可探测到的唯一行星。对于绕恒星运转的行星,它们对引力微透镜的影响确实难以与它们的恒星区分开来。

它们的质量估计在月亮和木星之间。这些行星所在的星系距离地球36亿光年,而作为观测背景的类星体距离地球60亿光年。即使使用值得科幻小说的望远镜,也不可能使用传统方法进行这种遥远的观测。距离太远。

这些观察结果证实了银河系外有行星。这似乎是显而易见的,但没有任何证据,这只是一个假设。它也是一个额外的线索,试图确定漫游宇宙星系的游荡行星的数量。估计差异很大。一些天文学家认为有更多的游荡行星而不是恒星。它还表明,引力透镜和重力微透镜可用于进行超出我们工程能力的观察。

最近的另一个例子是由夏威夷大学的研究人员领导的国际小组提供的。他们这次使用了一组星系作为引力透镜,它可以观察到位于星团后面的另一个星系。他们估计引力透镜效应已经将所接收的光放大了30倍。引力透镜强烈地分裂并使通过它们观察到的物体变形。每次观察都需要对所接收的光进行长时间的分析。因此,应该通过望远镜的进步来开发该方法,并且还开发了通过重力透镜效应重建变形图像的方法。

系外行星罗斯128b是一个值得信赖的候选人,欢迎生命

– 2017年11月21日的新闻 –

在一年多一点的时间里,潜在可居住的系外行星的发现相互依存。 Proxima Centauri和TRAPPIST-1是两颗恒星,它们似乎拥有与生命相容的行星。这个名单刚刚延长了Ross 128b行星。它的母星罗斯128是一个相当平静的红矮星。许多红矮星都经常遭受太阳爆发,这些太阳爆发使X射线和紫外线充斥着它们的行星,这对生命的出现并不十分有利。例如,最接近我们太阳系的恒星Proxima Centauri的情况也是红矮星。因此,明星罗斯128相当宽松,这是个好消息。它离地球只有18光年远,离地球很远,但它仍然是我们的邻居之一。

罗斯128正朝着我们的方向前进。在不到8万年的时间里,它应该取代Proxima Centauri作为最接近太阳的恒星。绕着它的恒星运行的行星罗斯128b的距离比地球太阳的距离小20倍。这是我们可以轻松检测到它的部分原因。因为它的恒星比我们的恒星热得多,所以它不会影响其表面上普遍存在的条件。因此,系外行星Ross 128 b的表面温度应在-60摄氏度至20摄氏度之间。但这是一个理论温度,它只考虑了它的恒星所接收的光。但正如火星或金星所显示的那样,大气的存在会极大地影响温度。目前不可能更多地了解系外行星Ross 128 b上是否存在大气层。 Ross 128 b比围绕Proxima Centauri和TRAPPIST-1运行的行星更容易产生气氛。

红矮星是系外行星狩猎的主要目标,因为它们是我们银河系和宇宙中最多的恒星。它们也是非常稳定的恒星,能够照耀数百甚至数万亿年。他们中的许多人似乎也拥有行星系统。目前尚不清楚这些系统是否与生命兼容。唯一已知的生命发展的例子是我们的太阳,这是一个黄矮星。下一步将是越来越精确地研究系外行星,或许有一天会找到一个孪生姐妹来到地球。 Ross 128b目前是我们附近的最佳候选人。

图片来自Lucianomendez [GFDL(http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)或CC BY-SA 4.0(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)],来自Wikimedia Commons

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