太阳形成之后,尘埃和气体缓慢旋转。

文章作者:管理一号 | 2019-08-08
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太阳构成之后,尘埃和气体缓慢旋转,逐步构成咱们今天所见到的八大行星,体积较小的岩石行星靠近太阳,巨大的气体行星则漂浮在太阳系的远端。

银河系中许多的恒星周围,这一过程不断重复,构成了许许多多巨细不一的行星。可是,从现在的观测成果来看,比地球稍大一点的行星却十分稀有。

 

凌日系外行星巡天卫星(简称TESS)是美国国家航空航天局(NASA)最新用于搜寻行星的太空望远镜,现在现已运转了一年多时刻,天文学家现已利用TESS在间隔咱们最近的恒星周围发现了数百颗或许存在的行星,其间包括现在已承认的24颗行星,尽管TESS记载的系外行星越来越多,但天文学家对行星体积的困惑却一直没有得到解决。

2017年,天文学家初次发现行星的巨细之间存在某种奥秘的差距。这一差距表明,无论是在更宽广的国际中,仍是在咱们所处的太阳系,科学家都需求一些新的观念来解释行星是怎么构成的。

 

银河系好像存在许多较小的行星,尤其是那些体积是地球(或地球附近的其他行星)2到4倍大的行星。可是,由于某些原因,半径为地球半径1.5到2倍之间的行星十分稀有。

这一规模内行星如此稀少的现象被称为“富尔顿缺口”,以指出该现象的论文的第一作者本杰明·富尔顿命名。富尔顿缺口初次呈现在开普勒太空望远镜的观测成果中。

尽管TESS的计算数据中还没有足够的行星来证明或辩驳富尔顿缺口,但这一趋势仍在继续,富尔顿缺口很或许不会消失。

 

一个研讨团队报告称,他们发现了一个恒星系统,该系统在富尔顿缺口的两侧各有一颗行星。一颗是所谓的“迷你海王星”,半径大约是地球的2.6倍;另一颗略小于地球,巨细约为地球的90%。后者是TESS所记载的第一颗近似地球巨细的系外行星。

行星半径的富尔顿缺口或许源于行星构成的某种规则,以及它们早期的情况。由于行星的大气层能够构成其半径的很大一部分,因而许多推测都围绕大气层或许发生的情况。

一种或许性是反向的“金发姑娘原则”,即具有大气层的中型岩质行星无法继续存在,要么行星的体积足够大,能够留住大气层。如果行星的体积适中,那就或许不够大,很快就会失去大气层,这就像一场拔河比赛,要坚持中间状态真的很难。

尽管某种程度的大气层丢失是合理的猜测,但这只是三个普遍观念之一。另一种理论以为,富尔顿缺口直接源于行星的构成,或许是恒星诞生时所遗留气体和尘埃的方位或组成所致。

或许,正如第三种理论所提出的,行星本身的冷却过程或许会导致大气层蒸发,这一效应被称为“核心驱动的质量丢失”,当特定体积的行星从内部向太空辐射热量时,它们的大气层会被吹走,这或许会使它们落入半径缺口的另一侧。

富尔顿缺口为正在呈现的计算模式增添了细节。在许多系外行星系统中,就像在咱们所处的太阳系相同,天文学家发现,较小的行星往往靠近主恒星运转,而较大的行星则离主恒星更远。

 

前者与恒星之间的间隔或许是它们体积较小的原因之一,最初,它们能够像悠远的大型行星相同体积很大,可是在恒星的灼热气味和紫外线辐射冲击下,它们失去了大气层,因而失去了很多的质量。

科学家以为火星很或许阅历过类似的工作。一开始,火星的大气层比较厚,可是一旦失去了磁场的维护,太阳会将它的大气层渐渐“吹”走,乃至地球大气层也在失去一部分氢,这些行星系统中,有一部分或许阅历了更严峻的早期历史,在未来,科学家期望看看它们的大气层,或许这会给咱们一些启示。

至于这些系外行星的品种构成,天文学家现在还不能确认其间大部分行星的内部是什么姿态。最具争议的是巨细为地球2到4倍的行星,它们被称为“超级地球”,有时也称为“迷你海王星”。

一些天文学家以为它们是包裹在厚厚的氢气大气层中的岩石星球,而另一些人则以为它们被水包裹着,或许是固态的冰,也或许是液态水或水蒸气。


不久前,由哈佛大学天文学家曾理领导的团队报告了计算机模拟的成果,表明这些常见的系外行星很或许是水国际。有些行星的体积或许有高达50%由水组成,而这些水会以各种奇异的形式呈现,这些水或许一直是液态的,或许存在于表面以下数千公里处,被压缩成高压的冰形态,类似于新发现的“超离子冰”。

这些高压冰本质上就像地球深层地幔中的硅酸盐岩石,又热又硬,与咱们的地球相比,它们是彻底不同的国际。

这些超级地球或迷你海王星或许比太阳系的行星愈加常见,并且,国际中很或许确实没有另一颗行星能像地球相同。

不过,开普勒太空望远镜花了近十年的时刻才在所勘探到的很多行星中找到规则,而TESS才刚刚开始。开普勒望远镜研讨的是天鹅座的一小块天空,而TESS将研讨整个天空,其面积是开普勒视野的400倍。TESS将专心于间隔咱们较近的亮堂恒星,这将有或许经过地面望远镜进行后续观测。

TESS对远间隔环绕恒星运转的行星进行长期观测的成果令人期待,经过研讨恒星亮度中的改变光点来勘探行星的存在,间隔主恒星很远的行星需求很长时刻才干经过其前方,构成一个更能捕捉到的延伸光点,并且它们使星光变暗的程度更低。毫无疑问,想从这个光点中得出任何关于行星的确认结论,都将面对巨大的挑战。

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