天文学家首次在银河系发现地球大小的流浪行星
来源:新浪科技
发布时间:2020-11-04
浏览次数:1610
目前,科学家最新观测发现一颗地球体积大小的流浪行星正在穿越银河系,此前从未观测到该现象。

 

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  地球绕太阳旋转,就像一艘船漂浮在它的船锚周围一样。但是,如果某人或者某种原因导致船与锚脱离会怎样呢?一颗体积较小、脱离任何恒星束缚的行星,穿过星际空间会发生什么?当一颗行星“四处漂流”会发生什么?

 

  科学家猜测银河系存在数十亿颗自由漂浮的流浪行星,但到目前为止,在太阳系以外发现的4000颗行星中,仅有少数是银河系流浪行星,大多数流浪行星体积非常庞大,其质量是木星的2-40倍(一颗木星相当于300颗地球)。目前,天文学家发现一颗与众不同的神秘星球:体积较小、自由漂浮的行星,其质量与地球相近,在银河系内部自由漂浮。

 

  这项研究报告发表在10月29日出版的《天体物理学杂志通讯》上,该行星可能是迄今发现最小的流浪行星,它可能有助于证明一个长期存在的宇宙理论。依据研究作者的观点,该行星的发现可能是一个真实有效的证据,证实自由漂浮的地球大小行星可能是银河系较常见的天体。

 

  研究报告作者、美国加州理工学院博士后学者普泽梅克·莫罗兹(Przemek Mroz)称,探测到这样低质量天体的概率非常低,要么是我们非常幸运,要么是此类天体在银河系中非常普遍,或许它们像星星一样平常,只是我们未观测到而已。

 

  爱因斯坦的“放大镜”

 

  银河系中的大多数系外行星容易观测,因为科学家可以观测其主恒星的引力作用。从理论上讲,恒星提供了光,可使天文学家直接观测到系外行星。当一颗行星质量太小或者太遥远难以直接观测时,科学家仍能探测到行星施加给主恒星的微弱引力(该方法称为径向速度法),或者观测当一颗行星掠过恒星的地球可见面时的闪烁情况(该方法称为凌日观测法)。

 

  从定义上讲,流浪行星没有恒星光照亮它们的运行轨迹,这将意味着望远镜很难直接观测到。目前探测流浪行星涉及到爱因斯坦广义相对论中“引力透镜”的概念,通过这种现象,一颗行星(或者更大质量的天体)就像宇宙放大镜,从地球观测角度暂时使行星后面的天体出现光弯曲。

 

  莫罗兹说:“如果一个大质量天体从地球观测者和一个遥远源恒星之间经过,它的引力可能会偏转和聚焦遥远源恒星的光线,观测者将观测到源恒星短暂亮变现象。”

 

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目前,天文学家发现一颗与众不同的神秘星球:体积较小、自由漂浮的行星,其质量与地球相近,在银河系内部自由漂浮。

 

  光线弯曲的天体越小,探测到恒星的亮度就越低。研究人员称,一颗质量是木星数倍的行星可能会产生持续几天的增亮效果,而一颗与地球质量相当的行星仅会让源恒星变亮几个小时,甚至时间更短,这种异常罕见的现象被称为“微透镜效应”。

 

  莫罗兹补充称,观测到微透镜效应的概率非常渺茫,如果我们仅观测到一颗源恒星,我们可能需要持续观测100万年才能看到源恒星被透镜化。

 

  幸运的是,莫罗兹和同事们并不是为了研究而观测一颗恒星,他们的目标是观测数亿颗恒星,波兰华沙大学一项恒星调查利用光学引力透镜实验(OGLE)发现,自1992年以来已经发现了17颗系外行星,该研究团队观测银河系中心,寻找潜在任何的微透镜迹象。

 

  2016年6月,他们观测到迄今最短暂的宇宙微透镜事件,这颗存在争议的恒星位于银河系最密集区域,距离地球2.7万光年,它仅亮了42分钟。计算表明,这颗流浪行星在8个天文单位范围内(地球和太阳之间的平均距离)不受任何恒星引力束缚,意味着这可能是一颗体积较小的行星,它与一颗质量很大的天体“亲密接触”后从所在的恒星系统中喷射出来。

 

  主要取决于这颗行星与源恒星之间的距离(使用当前的技术无法判断),这颗流浪行星的质量可能是地球质量的0.5-1倍。无论是哪种情况,它都将是迄今发现质量最小的流浪行星,这项发现将是行星科学的一个“巨大里程碑事件”。

 

  莫罗兹说:“行星形成理论认为,大多数自由漂浮的行星质量与地球相近,或者更小,但这是我们首次发现质量如此小的行星。基于爱因斯坦的理论能让我们探测到银河系漂浮的太空岩石,这真是太神奇了!”

 

  研究报告合著作者拉德克·波列斯基(Radek Poleski)称,未来的行星搜寻望远镜,例如:美国宇航局南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(计划本世纪20年代中期发射),将比已运行近30年的光学引力透镜实验(OGLE)对银河系最微小透镜现象更加敏感,如果和地球质量差不多的单独行星在银河系非常普遍,那么不久将来或将发现更多的单独行星。

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