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太阳系外的“月亮”或诞生在这个“盘”里

发布时间: 2021-08-13

  张曾华

  (作者系南京大学天文与空间科学学院副教养) 【编辑:房家梁】

  天闻频道

  目前已知的形成中的系外行星只有PDS 70b和PDS 70c(其余4000多颗已知的系外行星都是成年行星)。因而这些观测成果岂但能够让咱们研讨卫星的形成,还可以用来测试行星的造成实践。恒星形成于个巨大的气体尘埃团。尘埃团最初微小的转动在紧缩形成原恒星的过程中会被放大。构成恒星后多余的物资会再形成一个围绕恒星转动的星周盘。行星形成于恒星周盘。原行星通过吸积星周盘内的物质来成长,并通过引力逐渐清理其所在轨道内的气体尘埃。在这个过程中,如果颗行星离其主星足够远,它周围的气体尘埃受到恒星的影响较小,它的四周就有可能聚集到足够的物质形成一个行星周盘。同时这个行星周盘内的气体和尘埃也可能通过频繁的碰撞逐步聚集形成卫星,www.smhlhc3.com。不外目前地理学家还不完全弄明白行星跟卫星形成进程中的具体细节。要进步研究这些细节,就是天文学进步的能源。

  发现了首个系外行星后,大家自然有了一个新的疑难:系外卫星是否存在?所谓系外卫星,就是围绕太阳系外行星运行的卫星。切实卫星在太阳系内很常见,37422.com 严查中小学老师课上不讲、课后到校外培训机,太阳系的八大行星中,除了水星和金星,其余6颗都有卫星,而且总数有200余颗。通过与太阳系的情况做类比,咱们有理由揣摩:系外卫星应该是存在的,而且可能和系外行星一样广泛。然而想要从科学上证明这个猜想却并不容易,主要起因在于地舆观测的限度。天河系中至少有多少千亿颗系外行星,然而我们目前只发现了其中的亿分之一。可见要发现系外卫星绝非易事。

  400多年前,意大利宇宙哲学实际家布鲁诺提出:恒星是距离更远的太阳;它们周围也有自己的行星,这些行星还可能孕育着生命。100多年前,天文学家通过观测太阳和恒星的距离与光谱证明了太阳就是一颗恒星。

  探测系外卫星的措施与探测系外行星的方式类似。目前迷信家使用微引力透镜、凌星计时、凌星法等间接探测办法发明的系外卫星候选体总数不足20颗。这些都还只是疑似的系外卫星,目前还不被确认。我们也可以利用直接成像的方法探测系外卫星。然而由于系外卫星太小又不发光,其寄主行星与寄主恒星的光度差别巨大。因此这种方法目前难以实现。当前使用今年即将发射的韦伯太空望远镜或者可以实现。

  生活在这个时代,我们很幸运。因为经常可能和全世界的天文学家一起见证宇宙深处各种前所未见的天文奇观,比喻首次清楚地看到可以孕育系外卫星的行星周盘——7月22日,据国外媒体报道,天文学家在一颗名为PDS 70c的遥远行星周围发现了一个行星周盘,这颗年青的系外行星可能正在造成它的卫星。相关结果发表于《天体物理学杂志通讯》。

  将来随着6.5米韦伯太空千里镜(JWST)以及欧洲39米极大望远镜(ELT)等新一代地面巨型望远镜的陆续投入应用,我们兴许有机会探测到系外性命存在的生物证据,从而验证布鲁诺400多年前对于系外生命的料想。

  1995年,伴随着首颗类太阳恒星四处行星飞马座51b的发现,布鲁诺对系外行星的猜想也被证实。目前已知的系外行星有4000多颗。通过估算,河汉系中的系外行星可能跟恒星一样的普遍。

  我们目前诚然难以观测已形成的系外卫星,但是可以通过最提高的毫米波望远镜观测到系外卫星的形成环境。近日,一个由国际天文学家组成的团队使用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)第一次清楚地观测到了一个可以孕育系外卫星的行星周盘(行星周围由气体和尘埃组成的盘)。事实上,两年前就有另一个国际天文学家团队也运用ALMA发现了这个“可疑”的行星周盘,不过那时的观测精度较低,不能把这个行星周盘与周围的环境清楚地区离开,也就不能确认它的存在;这次的观测精度可以清晰地将这个行星周盘与周围的环境分开,并且可以限定其大小:这个行星周盘半径约为1au(日地平均距离),其质量足够形成3颗月球大小的卫星。

  系外卫星兴许很普遍

  见证系外“月亮”的诞生

  这个行星周盘位于一颗年轻的气态巨行星PDS 70c的周围。PDS 70c的寄主恒星PDS 70位于人马座,距离太阳约367光年。PDS 70的品质约为太阳的80%,年龄只有大约540万年,差不久是太阳年事的千分之一。PDS 70的周围有一个半径达100au的气体尘埃盘(星周盘)。天文学家辨别于2018年和2019年发现PDS 70周围有两颗形成中的行星(原行星):PDS 70b和PDS 70c。PDS 70b距离PDS 70大概22au,这与天王星到太阳的距离相仿。PDS 70c间隔PDS 70大约34au,与海王星到太阳的距离相仿。这两颗原行星的质量大略在木星品德的1—10倍之间。目前还在非常缓慢地吸积周围物质。


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