哈尔滨信息网

首页 > 最新信息 / 正文

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半(宇宙中最大的星球是什么 排名)

网络整理 2022-05-21 最新信息

看惯了宇宙中那些巨大的系外行星,偶尔发现一颗迷你的系外行星,反而叫人觉得新鲜。不过,小的系外行星同样具有值得关注的方面。最近,天文学家在31光年外发现了一颗非常小的系外行星,但它反而是“最重”的行星,这是怎么回事呢?

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:系外行星)

迄今为止,人类在宇宙中已经发现了超过4500颗系外行星,其中大部分都是通过两种方法寻找到的,那就是凌日法和径向速度法。

所谓的凌日法,指的是系外行星运行到宿主恒星和地球之间时,会遮挡住宿主恒星的一部分光线。通过观测这颗恒星的亮度微弱变化,我们就可以推测它周围有系外行星。如果这种变化呈现出规律性,那么可能性就更大了,这个亮度变化的周期就代表着系外行星公转的周期。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:凌日法示意图)

除了凌日法之外,还有一种径向速度法也是寻找系外行星的常用手段。系外行星的引力,可以对宿主恒星造成轻微的拉扯作用。随着系外行星的公转,其宿主恒星的位置也会出现轻微的摆动,这种摆动会对宿主恒星光的波长造成影响,从而被我们发现。同样的,这种变化的周期也能帮助我们理解系外行星的公转周期和轨道细节。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:径向速度法示意图)

不论是这两种方法中的哪一个,根据它们的原理,我们都可以发现:系外行星本身越大,对宿主恒星造成的影响就越大,也因此越容易被发现。所以,迄今为止人类发现的大部分系外行星,都是比地球大的,甚至很多都比木星还要大得多。

而这一次,天文学家竟然发现一颗非常小的系外行星。这颗系外行星的名字,叫作GJ 367b,距离我们大约31光年。在茫茫宇宙中,31光年的距离,的确可以说是非常近了。

这颗行星是天文学家利用美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现的,顾名思义,天文学家利用的原理就是凌日法。在长期的观测中,TESS发现了这颗恒星的亮度变化,从而初步认定这里可能有系外行星。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:TESS)

系外行星的发现不会一蹴而就,通常需要天文学家利用其他的手段进行确认。在TESS取得发现之后,天文学家又利用径向速度法进行了验证,证明这里确实存在一颗系外行星,而且非常的小。

通过凌日法中恒星亮度的变化,天文学家可以推测GJ 367b的尺寸。结果表明,它的直径大约只有9000公里,仅比地球的70%多一点,比火星大了不到一半。

利用径向速度法中恒星波长的变化,天文学家可以推测其摆动的幅度,这个数据又和系外行星的质量息息相关。在计算出它的质量后,天文学家们震惊了,因为通过质量和直径计算出来可以计算出密度,而这个密度的数值确实非同一般。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:GJ 367b艺术图)

计算结果表明,GJ 367b的密度达到了每立方厘米8.106克!要知道,在太阳系中,我们的地球已经是密度最大的行星了,但它每立方厘米也仅有5.52克左右,不足GJ 367b的70%。相比之下,室温条件下,铁的密度也只含有每立方厘米7.874克。换句话说,这颗行星密度比铁还大!

德国航空航天中心的天文学家Szilárd Csizmadia指出:“如此高的密度,暗示着这颗行星主要就是由一个铁质内核为结构的,这样的特点和水星非常类似。水星巨大的铁镍核心大得离谱,这使得它和太阳系内其他的岩石行星大不相同。”

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:水星)

关于水星的核心,天文学家们一直非常好奇。以我们的地球为例,其核心占据了行星总质量的1/3左右,而水星的核心竟然占据了行星总质量的2/3左右!关于水星为什么会变成这样,天文学家们也是百思不得其解,提出过许多种猜想。这一次,天文学家似乎在31光年外,找到了水星的“同类”。

德国航空航天中心行星研究所的天文学家Kristine Lam向我们介绍:“根据其半径和质量的精确数据,GJ 367b被归类为一颗岩石行星。看起来,它和水星有相似的地方,这使得它被判定为一颗亚地球尺寸的岩石行星,也让关于寻找‘第二颗地球’的研究向前迈进了一步。”

不过大家要注意他的言辞,这句话不意味着GJ 367b就是“第二颗地球”。恰恰相反,它的表面环境极其恶劣,简直就是生命的地狱。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

(图片说明:GJ 367b表面环境极其恶劣)

天文学家发现,它绕宿主恒星公转的周期仅有8个小时,也就是说,地球上每过一天,它竟然已经过了3年!如此近的距离,即便它的宿主恒星是比太阳温度低的红矮星,但GJ 367b的表面也已经被炙烤得滚烫了。

而且,这么近的距离,也会导致GJ 367b陷入潮汐锁定的困境,也就是只有一面能够朝向宿主恒星,连降温的机会都没有,表面温度居高不下,可达1300℃-1500℃!在这样的温度下,连金属都有可能融化,更别说生命了。

不过,GJ 367b的发现,是有助于我们寻找其他行星,乃至超级地球的。

31光年外,科学家发现“最重”行星,密度比地球大一半

麻省理工学院卡弗里天体物理学和空间研究所的天文学家George Ricker指出:“对于这样的恒星,其宜居带应该位于公转周期在2-3周之间的轨道上。这颗恒星距离我们非常近,又如此明亮,给我们提供了一个很好的机会,在这个系统中寻找其他的行星。”

没准在这个恒星的周围,就隐藏着某颗宜居的行星甚至是生活在那里的生命,以比我们更近的角度观测着GJ 367b吧……

创作不易,如果觉得文章还可以,就点个赞再走吧。想看更多精彩科普文章,就请关注我,我们下期见~

Tags:地球   宇宙   水星   三星伴月天象即将上演   太阳系   麻省理工学院   美国国家航空航天局   原汁原味的德系SUV

搜索
网站分类
标签列表