質量是木星10倍!圍繞2顆恒星公轉,這顆系外行星有多奇怪

在太陽系中,木星是絕對的王者。它的體積超過了地球的1300倍,質量超過地球的300倍。

不過,放眼整個宇宙,比木星還大的行星比比皆是。在距離我們325光年的位置上,就有這麼一顆巨大的系外行星。 它的質量,甚至超過了木星的10.9倍!這顆行星,名字叫做 半人馬座b b。注意,我沒打錯,它的宿主恒星叫做半人馬座b(b Centauri),所以根據系外行星的 ,它就只能叫半人馬座b b(b Centauri b)了。

這顆行星的巨大,已經令科學家們錯愕不已了。關于它,還有其他一些資訊非常值得關注。

在這個系統中,不僅行星巨大,恒星也非常巨大。 天文學家發現,它所圍繞的,不是一顆單獨的恒星,而是一個雙星系統。這兩顆恒星的質量加在一起,也超過了太陽的10倍!這樣的發現也是歷史上的首次,因為此前天文學家們從沒有發現過一顆系外行星圍繞著超過太陽質量3倍的恒星公轉。

瑞典斯德哥爾摩大學的天文學家Markus Janson介紹說:「在半人馬座b的旁邊發現一顆行星,實在是令人非常興奮,因為它徹底改變了大質量恒星作為行星宿主的局面。」

據觀測,這兩顆恒星之間的距離非常接近,以至于很長一段時間裡,天文學家都認為這是一顆單獨的恒星。直到利用解析度更高的望遠鏡觀測後,才能夠將兩顆恒星區分開。

其中,比較大的一個是主星,它在恒星光譜中屬于B型恒星,這種恒星極大極亮極熱,以至于「燒」成了藍色,而不是像太陽這樣火紅火紅的。

這個系統整體非常年輕,形成至今大約只有1500萬年。要知道,我們的太陽系形成至今,已經有46億年了!

必須說明的是,這顆行星是科學家利用直接成像法進行研究的。目前人類發現的系外行星中,絕大部分都是通過間接的方式發現的。為什麼會這樣呢?因為系外行星本身不發光,只能反射宿主恒星的光。然而,距離宿主恒星太近的話,它們就會被宿主恒星的光芒所掩蓋;離得太遠,又不容易反射恒星的光芒。

不過,半人馬座b b是一個例外。 它距離宿主恒星真的非常遠,達到了556個天文單位(也就是日地距離的556倍,相當于830億公里),完全不用擔心宿主恒星太亮。另一方面,它和我們的距離325光年也確實不算太遠,所以即使相對暗一些,也能夠被我們觀測。

(圖片說明:左側是半人馬座b,右側是半人馬座b b)

斯德哥爾摩大學的天文學家Gayathri Viswanath形容這顆行星時說:「半人馬座b的行星是一顆特立獨行的行星,它所處的環境和我們在地球這裡或者在我們的太陽系內都完全不同的。這裡的環境非常惡劣,由極端輻射所統治。這裡的一切都是大碼的,大碼的恒星,大碼的行星,距離的尺碼也更大。」

最神奇的還不是這些,而是它的存在本身。它已經挑戰了天文學家現有的行星形成模型,這是讓他們比較頭疼的地方。它的存在之所以讓天文學家困惑不已,就與Viswanath所說的極端輻射有關。

這事還要從恒星的形成說起。

根據目前的研究,一個恒星系統的形成,源自于一片原始星雲。在這片星雲裡,某些區域的物質密度較大,具備更大的引力,于是將更多物質吸收到自己這裡,獲得更大的質量和引力,從而吸引更遠的物質,在這種滾雪球式的增長過程中,這團物質就會坍縮形成一顆恒星,發光發熱。

恒星不會完全吸收周圍的物質,在它剛剛形成後,周圍還會圍繞著一個巨大的由氣體和塵埃形成的盤狀結構。這裡的物質在圍繞恒星公轉的同時,也會逐漸凝聚,形成其他的天體,比如行星。

關于行星的形成模型,目前有兩個比較流行,分別是 引力坍縮模型核心吸積模型

(圖片說明:原行星盤藝術圖)

所謂的引力坍縮模型,指的是在原行星盤的局部出現引力的不平衡,然後由其中的氣體和塵埃直接坍縮而形成行星的模式。

至于核心吸積模型,指的是在恒星形成後,周圍有一些小的冰塊或岩石存在于原行星盤中。這些物體碰撞後通過靜電力結合,不斷累積,形成了一顆行星。並且,在它的質量達到地球10倍時,就會增加吸收周圍物質的速度,迅速成長,從而形成一顆巨大的行星。

不過,這種理論可能不適用于半人馬座b b。天文學家認為,它和宿主恒星之間的距離太遠了,通過這樣的方式在這個位置上形成的可能性非常低。

(圖片說明:正在形成的系外行星)

另一方面,天文學家注意到,雖然整體都比太陽系大一碼,但半人馬座b b與它的宿主恒星之間的質量之比,和木星與太陽的質量之比非常接近,這又暗示著核心吸積模型是非常有可能的。

這就矛盾了,到底是怎麼回事呢?

天文學家推測:誠然,半人馬座b b不太可能在今天的位置上通過核心吸積模型形成,但這裡提到的關鍵點有兩個,一個是形成的模式,還有一個是位置。如果模式沒問題,那就是位置的問題。他們推測,半人馬座b b可能是在比較靠近宿主恒星的位置上形成的,但是在形成之後,它逐漸遷移到了今天的位置上。

(圖片說明:行星在形成之後可能會遷移軌道)

至于這個理論是不是真實情況,目前還不得而知,需要更多的研究和發現了。

這樣看來,這個系統中不但天體巨大,其蘊藏的謎題也很大。天文學家還需要對它進行更多的觀測去解答,也保不齊某一天,非但沒有解開這個巨大的謎題,反而發現了更大的謎題……

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