央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  据英国新科学家杂志报道,一颗水星大小的岩石系外行星在天文学家的观测过程中蒸发消失,如果得以证实,这将是迄今观测到的第一颗蒸发为气体的岩石行星,显示了系外行星的奇特性。同时,这项最新研究还将暗示未来水星的命运。

  美国加利福尼亚州大学圣克鲁兹分校的丹-法布雷斯基(Dan Fabrycky)虽然未参与这项最新研究分析,但他对该研究表示非常感兴趣,他说:“我的第一反应是怀疑不相信,之后自己对这些天文观测数据认真分析之后,我对此项研究相信了。此后几天内我的脑海一直萦绕着这项天文发现,我无法用一个自然理论来进行解释。”

  这项系外行星被蒸发的天文观测是由美国宇航局卡普勒太空望远镜发现的,一颗叫做KIC 12557548的恒星略比太阳小一些,每隔15.685小时精确地逐渐变暗。这表明存在着一个凌日星体掠过它的前方。不像开普勒太空望远镜观测的其他凌日现象,该凌日现象中恒星变暗是逐渐过渡的。

  美国麻省理工学院的索尔-拉帕普尔特(Saul Rappaport)是这项研究负责人,他指出,最好的解释理论是这颗岩石行星的体积类似于水星,且处于升华阶段,来自恒星的强放射线直接将行星质量转变为气体。

  炽热岩石行星

  这颗行星的轨道周期仅是地日距离的1%,意味着它的温度将达到1726摄氏度(开氏温度2000度),加利福尼亚州大学伯克利分校研究小组成员蒋尤金(音译)说:“这一温度远远超过了汽化辉石和橄榄石的温度,这两种物质是构成岩石行星最普通的矿物质。”

  研究人员称,因此这颗升华行星将逐渐渗漏岩石蒸气和灰尘进入太空,在行星周围形成一个较大的云层,当途经恒星前方时阻挡了恒星光线。这类似于太阳光蒸发彗星的冰水物质,产生一种叫做彗发的灰尘云。这颗行星也可能拥有一个类似彗星的尾巴。此外,这个灰尘云的体积随着时间推移而变化,从而解释了为什么恒星凌日现象变暗是逐渐过渡,从一个事件周期过渡至另一个事件周期。此前天文学家未曾观测到任何岩石行星出现蒸发现象,虽然曾观测到巨型气态行星出现过蒸发。

  擦边凌日现象

  研究小组还考虑到另一种可能性:恒星变暗是由于一颗拥有可变轨道巨大行星经过恒星前方形成的。如果是这样的话,一些凌日轨道可使整个行星位于恒星前方,反之由于轨道的变化性,也有可能出现擦边凌日现象,仅有少部分恒星阻挡太阳光线。这将解释恒星光线变暗的变化性。

  然而,这种解释需要另一颗行星对这颗行星的运行轨道产生干扰,像这样的引力潮汐将随着凌日时间而变化。但是每次凌日之间的时间常量非常稳定,很难受到第二颗行星引力的干扰影响。

  另外,如果附近存在着一个双星系统,那么双星系统释放的光线将干扰KIC 12557548恒星光线的测量,但在模拟凌日现象的实验中,研究小组并未发现附近存在双星系统的任何迹象。这样行星蒸发理论将成为唯一行得通的解释。

  加利福尼亚州大学圣克鲁兹分校的乔纳森-福特奈伊(Jonathan Fortney)说:“这一解释让人感到非常兴奋!”虽然他未参加这项研究,但他表示未来更深入的研究工作将排除其他的可能性解释。

  水星蒸发至干

  研究小组称,这颗行星的体积可能像水星一样大小。如果它的体积比水星更大,它的引力将阻止气体和灰尘渗入太空形成云层结构,反之,一颗较小的行星将很快蒸发,很难置信我们是如此幸运地拍摄到这一蒸发过程。

  正常情况下开普勒望远镜无法探测到像水星一般大小的行星,这是因为这样体积较小的行星途经恒星产生的昏暗变化十分微弱。如果研究小组的结论是正确的,开普勒望远镜将能发现水星体积大小的行星,因为该行星周围形成的灰尘云将产生明显凌日变昏暗的效果。

  假设这是一颗水星体积大小的行星,它将在未来2亿年里蒸发消失。这使我们不由地联想到未来太阳系的命运,天文学家预测未来数十亿年之后太阳将膨胀形成一颗红巨星。

  蒋尤金说:“水星最终将被逐渐膨胀的太阳所吞并,但在被太阳吞并之前的短暂时间里,水星的表面可能沸腾,并在行星周围形成开普勒望远镜所观测到的灰尘云。水星将经历这一过程,但这一过程将是非常短暂。”

  研究小组希望通过哈勃太空望远镜获得测量恒星光谱穿过灰尘云的状况,如果观测结果证实这颗行星存在着硅、镁等普通岩石形成元素,这将进一步支持行星蒸发解释观点。

责任编辑:燕妮

热词:

  • 岩石行星
  • 双星系统
  • 开普勒望远镜
  • 外行星