符合生命定义的系外行星被发现后,外星生物或许就在眼前
据国外媒体报道,美国国家航空航天局的科学家称,第一个真正意义上的“外星人星球”将在未来两年内被发现。到目前为止,天文学家已经确认了超过750个外星世界,而开普勒系外行星探测器已经“标记”出2300个“候选行星”,正在等待科学家的进一步确认。科学家的目标是发现与地球空间环境类似的系外“类地行星”,比如在大小上接近地球、轨道位置也要处于恒星周围的可居住带上,可能在话,上面或许存在外星生物。
根据美国国家航空航天局华盛顿总部的研究人员、系外行星生物学家肖恩·多马加尔·戈德曼(Shawn Domagal Goldman)在一份声明中表示:“我相信开普勒系外行星探测器将在未来两年内发现位于恒星可居住带上的类地行星,我们能够在夜空中指着一个星球说,那就是一颗可以支持生命的星球。”
对于美国国家航空航天局而言,该机构的其他科学家似乎也乐于分享行星生物学家戈德曼的乐观前景,研究人员已经着手探索“外星人星球”上各种物化成分的方法,一旦发现这类星球的存在便可马上开始探测。事实上,我们很难直接观测到系外行星的“倩影”,因为只有地球大小的行星在如此遥远的距离上,几乎被它们的恒星耀眼的光芒所“吞没”,而研究人员则是通过“凌日法”来发现系外行星的存在,即系外行星通过恒星盘面时,恒星的光线就被遮挡,会出现微弱的亮度降低,这样便可发现系外行星的踪迹。
“凌日法”用于探测系外行星的过程中,也可以接收到穿过系外行星大气的光线,通过进一步的光谱分析,便可以从这些光线中了解到行星大气中所蕴藏的各种组成成分,就如同大气指纹,可以准确反映各种元素的含量。据位于美国国家航空航天局总部的科学家、开普勒探测器任务的研究人员道格·赫金斯(Doug Hudgins)介绍:系外行星高层大气的反射光告诉了我们关于这颗行星的故事。
目前,隶属于美国国家航空航天局的开普勒系外行星探测器任务小组正在审议一项新的探测计划:使用快速红外系外行星光谱调查探测仪(FINESSE)对“外星人星球”进行搜索,其原理也涉及到对行星凌日的光谱测量。通过系外行星一次轨道周期内(当系外行星出现在视野中与隐藏在恒星背后)恒星光谱的测量,如果这颗系外行星存在,那么科学家对比两次光谱数据,便可从中找出它们。研究人员认为:该方法可将系外行星暗淡的反射光从恒星耀眼的光芒中区分开来,同时也揭示出系外行星大气中的各种组成成分。
美国国家航空航天局正在研制一颗被命名为“凌日行星调查探测器”的空间天文台(TESS),旨在专业设计探测器使用该方法探测遥远的“外星世界”,搜索范围在我们银河系周围的恒星世界中,科学家认为通过对以地球为圆心,50光年的距离为半径,就能划出覆盖数百颗恒星的天球,足够科学家在未来相当长的时间内进行详细研究。
随着更好的探测仪器和方法被用于搜索位于遥远宇宙空间的“外星世界”,科学家系外下一代的空间望远镜不仅仅具有能发现系外行星的能力,也应该可以直接给出行星大气组成成分,比如云层覆盖的情况,甚至可以告诉我们系外行星地表是什么样子,是否存在海洋、以及海洋覆盖面积占行星表面积的多少、还有多少陆地等。
对此,行星生物学家多马加尔·戈德曼期待着重大发现和惊喜,他认为:我们发现如此多的“外星世界”使我们感到很惊讶,当我们发现真正意义上的“外星人世界”时,在进一步的研究过程中,我们还可能发现外星生物与它们的行星环境相互影响的痕迹。自然界的多样性比我们预料的更加丰富多彩,当然也包括外星生物。
科学家模拟的巨蟹座
据国外媒体报道,天文学家在距离地球41光年的巨蟹座55恒星系统中发现适宜生命居住带上的行星,这也是美国宇航局高度关注的系外行星之一。在这个系统中,天文学家认为有一个较大的行星位于可居住带地区,而可居住带上的水是呈液态。从图中可以看出,由美国宇航局喷气推进实验室模拟的行星轨道图像显示出围绕着中央恒星,存在着数颗行星,其中有较大的气态行星,也有岩质结构的行星。
“可居住带”是围绕在恒星周围的一个特殊的区域,是一个行星具备生命的必须条件之一。大多数的天文学家在寻找适合人类居住的行星都是从可居住带上的寻找,在这个区域上,恒星到居住行星的辐射在一个合理的水平上,所带来的温度变化也在一个适宜的区间内,更重要的是,在可居住带上的行星,由于恒星辐射水平的适宜度,其上的水是呈现液态,这对生命的存在具有非常重要的基础性意义。
当然,我们进行这些假设之前,还必须认定该行星具有大气以及固体表面,如果是一个气态行星,根本没有固体表面,则这种情况对于生命而言是非常恶劣的,基本不可能存在生命。而我们太阳系中,地球则是位于一个典型的恒星可居住带上,根据模拟结果显示,我们太阳系的可居住带从金星到火星之间,在这个区域之内,特别是位于地球轨道上,水是呈现液态,而且地球也具备岩质结构和大气特征,这些因素对于生命而言是非常有利的。
根据开普勒系外行星探测器公布的研究情况显示:截止目前,该探测器已经发现了1235个系外行星,这些系外行星都是位于他们的恒星系统中,当然,也是通过间接的观测测量得出的。而这些系外行星中,到底有多少行星是存在于他们恒星系统的可居住带上呢,或者说这些行星的轨道特征符合可居住的定义。开普勒探测器的科学家们得出的结果是,位于可居住带上的行星有54颗。这里的54颗行星并不是轨道参数都完全符合可居住定义,有些行星的轨道在一年中的大部分时间内位于可居住带上,小部分时间穿出了可居住带,这就意味着,这些行星如果上面存在水,那么一年的大部分时间内是呈液态,而小部分时间里是被冰冻了。
位于美国马萨诸塞州坎布里奇的哈佛大学天体物理中心的天文学家丽莎(Lisa Kaltenegger),现位于马克斯普朗克天文研究所,与天文学家贝尔巴托夫(Dimitar Sasselov)详细地讨论了恒星系统中可居住区域的必要条件。他们主要仔细考虑了五个因素:中央恒星的辐射强度和光谱性质,位于居住带上行星的离心率,行星的距离恒星的距离参数,行星的反射率,包括了大气中云层的覆盖情况,温室气体的浓度影响,最后,还有关于该行星的大气结构上的一些细节。
通过着一些合理的假设,科学家们发现,这个理论同样符合太阳系中可居住带的定义,也就是说,在我们太阳系中,从这个逻辑出发,可居住也是在金星轨道至火星轨道,并且还要超出一部分,接近小行星带的内缘位置。当他们重新使用这个新的思路去反推可居住区的定义时,发现原先我们认为开普勒系外行星探测器所给出的54个行星的数目有些太高了,这就是说,这54个行星中,还应该淘汰掉一部分,剩下的则是目前发现的符合生命居住的轨道环境。
但是,有一项更加准确的估计认为,开普勒系外行星探测器发现的系外行星中,只有六个是最符合可居住行星的定义,如果说这些行星上在大气结构,那么他们已经具备了非常良好的外部轨道环境,水在这些行星上是可以以液态的形式存在。而还有一个较为重要的结果是,这是我们在系外行星的探索中踏出的第一步,我们寻找的是类地行星,而不是与地球大小接近的行星,这两个概念上存在的区别,前者具有和地球构造相似的内核结构,存在着岩质固体表面,后者则是在体积上与地球接近。(Everett/编译)
加州大学洛杉矶分校的研究人员希尔克施利希廷(Hilke Schlichting)目前正在通过隶属于美国宇航局,被称为“行星猎人”的开普勒探测器寻找具有环结构的系外行星。我们的太阳系中,土星、海王星等都有环结构,但是天文学家还未在系外行星中发现环结构。开普勒探测器非常敏感的探测设备可以改变这一点。土星般的世界在宇宙可能比比皆是,科学家形象地将其比喻成戴着“戒指光环”的行星。
土星美丽的光环中就藏着著名的卡西尼环缝
此外,施利希廷与加拿大理论天体物理研究所研究人员菲利普(Philip Chang)一同详细检查了太阳系以外的巨型气态行星上周围环结构的行星模型。在今年的二月份,开普勒探测器项目组的科学家宣布已经发现了超过1200个潜在的外星世界,这1200多个系外行星环绕着他们的恒星运动,其中以气态行星居多, 在这些气态行星中,又以轨道距离其恒星较近的气态行星占多数。
研究人员经过对这些系外行星环形成模型的推演,认为这些环结构很可能主要是由岩石碎皮构成的,而不是由冰碎片组成。而我们太阳系中的土星,具有一个非常引人注目的光环,土星环则是由碎岩石、冰块以及低温气体尘埃等物质构成,这些物质的大小范围各不相等,从几微米到数十米。
当然,系外行星的光环结构并不是出现和太阳系内所看到的完全一样的情况,环一般形成于这颗行星的赤道附近,而且还与行星的倾角有关,如果倾角太大,环结构的形状就会出现不同的样子,甚至还可能被完全破坏,就比如说地球如果有一个环结构,按地球的倾角计算,这个环可能在在边缘部分就出现破缺,最后整个外观就像个圆形的眼睛框,并不会像土星环那样那么漂亮。
科学家之所以要详细研究系外行星周围的环结构,并不是对比他们那个更好看,而是通过对环结构的研究,推演出这颗行星内部活动的变迁。比如说,根据环模型的推演,有些行星的环可能出现打结、扭曲的现象,也就是说,这些行星的环结构看上去并不是那么光顺,其中一部分会出现急剧弯曲,纠缠在一起。这种环结构的行星如果被发现,那么它的自转倾角肯定值得进一步研究,扭曲环的产生是随着时间的推移,在自转轴倾斜等诸多因素的影响下而表现出的现象,同时也可以揭示出行星内部的构造活动等细节上的改变。
所以,基于能从环结构推演系外行星内部构造等变化这个出发点,施利希廷认为找到具有环结构的系外行星是非常重要的,首先我们要找到他们,然后才能弄清楚是怎么回事儿,借助开普勒探测器强大且非常敏感的观测能力,具有环状特征的系外行星不久将被发现。
科学家们希望能找到类似土星这样的具有较为规则光环的系外行星,施利希廷将其称为“温暖的土星”,为什么这么称呼呢,这是因为由于目前发现的系外行星中大多数都是气态行星,主要成分为氢、氦还有甲烷等气体,这些系外行星的轨道距离他们恒星较近,就比较容易被发现,由于距离较近,其表面温度也比较高,因而其也被称为“热木行星”,这也是系外行星中常见的类型。但有些气态行星具有冰结构,比如海王星等,而其内部却具有非常高的温度和压力,密度也很大。所以,天文学家目前主要在寻找大小范围介于海王星与木星之间的系外气态行星。
但是,根据现有的行星形成模型,这些巨型系外气态行星可以形成与距离他们恒星较远的轨道上,因而这里又出现了一个问题:这些气态行星是如何以及在什么形成阶段“跑”到距离他们恒星较近的地方呢?形成过程是否又是随机的呢?这些问题都将是天文学家探寻的方向。施利希廷认为:如果我们能发现几个这些特征的系外行星构成的恒星系统,那就可以发现他们是如何形成的,以及他们的轨道为什么会在那儿。
如果发现的系外行星具有环结构,那也有可能具有冰碎片,但是当他们轨道靠近恒星时候,这些冰碎片就会被蒸发掉,从这个角度看,如果一颗系外行星轨道移动较快,且具有环状结构,那它比较可能是由碎岩石构成的。对在赤道附近具有环结构的系外行星进行研究,还可以揭示出它与恒星之间的轨道倾角以及两者之间的关系,这些都可以帮助科学家确定出这些系外行星是如何形成的。
而目前,美国宇航局的开普勒“行星猎手”探测器正在观测寻找位于太阳系以外的具有环结构的行星,目前以及发现的系外行星就有1000多颗,科学家也正在对其中的观测数据进行筛选,是否有遗漏之处,施利希廷估计在今年内,就会发现具有环状结构的系外行星。(Everett/编译)
科学家计算机模型推算出系外“热木星”同样存在极光,且强度是地球极光的100-1000倍
生活在地球极地区域的人们可以看到壮观美丽的极光现象,绿色和红色光线动态交织在夜空。近日,科学家最新研究显示一颗遥远“热木星”系外行星的极光,其亮度是地球极光的100-1000倍。
美国哈佛-史密森天体物理学中心博士生奥弗-科恩是这项研究报告第一作者,他说:“我真想提前预约这颗系外行星的太空之旅,届时能看到这种美丽的极光!”当太阳释放的能量粒子抨击地球磁场时便形成地球极光,地球磁场指引太阳微粒朝向极地,在这里碰撞进入地球大气层导致空气分子释放像霓虹灯一样的光线。而当前科学家通过计算机模型已推测环绕一颗遥远恒星的系外行星存在着类似极光现象。
当地球遭受日冕大规模喷射物(CME)侵袭时便产生强极光,CME是太阳爆炸式释放数十亿吨的太阳等离子体(带电粒子和炽热气体)。它们可以扰乱地球磁气圈——受地球磁场保护的太空泡,并导致地磁暴。1989年,CME轰击地球产生的磁暴中断了加拿大魁北克省供电系统。
科恩和他的同事使用计算机模型研究如果一颗与恒星仅距离数百万公里的大型气态行星遭受恒星等离子喷射时将发生什么状况,他希望进一步获悉系外大气层和所环绕的磁气圈产生的效应。
大型气态行星将遭受非常强的作用力,在我们太阳系,太阳等离子喷射物穿过太空时将进一步扩散,因此当它们抵达地球时就变得更加漫射。一颗“热木星”将感受到更强、更集中的爆炸,就如同距离火山喷射点100英里和1英里之间的差别。
研究报告合著作者维纳-卡什亚普说:“系外行星所产生的效果完全不同于太阳系内部,将更加猛烈!”在计算机模型中,CME轰击“热木星”,并削弱了该行星的磁场。CME微粒抵达这颗大型气态行星的大气层,它的极光照亮了行星赤道,呈现出一个光亮环结构,其能量强度是地球极光的100-1000倍。整个极光过程持续大约6个小时,之后极光呈波状朝向行星北极和南极逐渐减弱。
计算机模型显示,虽然“热木星”遭受非常强的作用力,但是这颗系外行星的磁场将CME遮蔽在大气层,能避免被侵蚀。科恩解释称,我们的模拟计算显示这颗系外行星的防御机制如何运行。甚至一颗拥有磁场的行星将比木星更安全。
这项研究对于研究环绕遥远恒星的宜居岩石星体具有重要意义,由于红矮星在银河系中非常普遍,天文学家认为应当在寻找类地行星方面投入更大精力。但是红矮星比太阳的温度更低,一颗岩石行星必须非常近距离地环绕恒星,才能达到足够的温度保持液态水。但同时这样的行星必然承受强烈的恒星辐射和高能量喷射物轰击,这种状况正如科恩和同事的研究内容。今后科恩的研究将进一步检测是否岩石星体能够屏蔽这样的恒星辐射。(卡麦拉)
卡西尼飞船拍摄的土星上极为壮观的极光现象
哈佛史密森天体物理中心最新研究成果显示:有些距离其恒星较近的气态系外行星上由于恒星高能粒子流的作用,将出现全球性的极光现象。如果地球上的极光现象是令人印象极为深刻的,那么就应该想象一下那些位于太阳系以外的行星上(例如轨道距离其恒星较近的大质量气态行星)产生的极光是何种情形。而由美国国家航空航天局的卡西尼飞船红外光谱成像仪拍摄的合成图像显示,土星南极地区云层顶部的出现极为绚丽的极光情景。
较为靠近恒星的系外行星上能接触到恒星自身强大的磁场,如果这个现象发生在热木行星上(质量接近或者超过木星),则产生的极光将是地球上极光亮度的100至1000倍,将显示出非常的梦幻般的绚丽。不仅如此,有一项新的研究进一步发现:这些系外行星上产生的极光不仅仅在两极地区的大气中,而是能“波及”整个行星,使得整个星球看上去就像一个神奇的世界。
据哈佛史密森天体物理中心博士后研究员奥弗科恩(Ofer Cohen)介绍:任何人都有兴趣想看一看系外行星神奇壮丽的极光到底是什么样。对于人类这样居住在一颗行星上的高等文明生物而言,空间“天气环境”将越来越被重视起来,因为发射到地球轨道上的人造卫星将信息传送到地球的任一地点都需要涉及到电磁等原理,而来自太阳的高能粒子风暴很容易使得这些昂贵的电子设备受损,例如卫星电视直播、GPS全球定位等。
而太阳风暴等空间天气环境不仅能威胁到轨道上的卫星,还能对地面上的整个国家电网等设施造成大规模故障。当高能粒子风暴撞击到行星的磁层时,就可能撕开一个缺口,这就使得后续的大量的高能粒子流进入行星磁场。当这种情况发生在地球上时,我们就会在高纬度地区看到极光的爆发,这就是著名的北极光和南极光。极光产生过程中,同时也会使得大气层中出现强大的电流,如果作用于地面上的电网设施,就会造成大面积的停电。
但是,如果系外行星距离其恒星较近,只有几千万公里,这个距离小于地球到太阳的1.5亿公里会出现什么情况呢。科恩和他的研究小组利用计算机来模拟这种极端的空间天气环境,模拟出类似太阳的日冕物质抛射在系外行星中击中在轨道上运行的热木行星的情景。
一颗如此靠近恒星的系外行星在日冕物质抛射时将接受到密度更大的高能粒子,这个密度值比地球上的要高出许多,这是因为日冕物质在空间中飞了将近1.5亿公里才到地球上,密度就下降了很多,而对于那颗系外行星而言,将是直接面对恒星的“喷火的咽喉”。由于地球上所看到的极光现象所体现的物理定律在宇宙中具有普适性,地球上极光形成机制和系外行星上的全球性极光的机制是一样的。但是,就影响程度而言,史密森天体物理中心另一位科学家Vinay Kashyap认为:系外行星上的极光将极为恐怖的天体现象,其规模远不是太阳系中所看到的能比拟的。
随着恒星等离子体高速撞击系外行星的大气,其能量将比地球上的高出100-1000倍,极端的条件造成的影响将会迅速席卷至整个星球。史密森天体物理中心研究小组预测:全球性的极光爆发将从系外行星的北极蔓延到南极,并在赤道位置产生较亮的爆发,过程至少超过6个小时,最终由磁暴能量消散。
令人惊讶的是,即使整个行星发生强烈的极光现象,行星的磁场将自动切换到保护模式,抵御高能粒子风暴的进一步侵蚀,“无形的力场”将保护大气层免受更大的高能粒子的撞击。这个研究是非常有意义的,这种行星大气模式可以用来寻找外星生命。例如红矮星就是一个极有吸引力的目标,外星人搜索计划中认为其比较容易被发现。再者,其内部氢核聚变较慢,放出的能量也比太阳这类恒星少,因而寿命也较长一样,其周围的可居住带也会相对较近一些。所以,在这些恒星周围如果存在外星人,那他们将看到极为壮观的行星极光。
然而,科恩的研究成果已经表明:巨大的气态系外行星具有保护自身免受进一步恒星高能粒子流冲击的机制,因此这个研究还可以缩小范围,推广到类似地球这样岩质行星上,是否能找到类此的磁场自我调控机制。如果这类行星上存在外星生命,并且已其演化至能进行星际航行的文明,那么他们应该对来自他们恒星的高能粒子极为感兴趣,强烈的恒星风能激励他们研制出极为先进的利用太阳帆进行星际航行的宇宙飞船。(Everett/编译)
据国外媒体报道,随着开普勒系外行星探测器的发射升空,人类将在未来一段时期内发现较多的系外行星,会有越来越多的系外行星被发现,而几乎所有新发表的研究成果都涉及到一个问题:这些行星到底是如何形成的?当天文学家发现第一颗系外行星时,太阳系行星形成理论是否同样适用于其他星系,是否我们已知的行星形成理论是否只是某个框架的一部分,这些问题都困扰着天体物理学。例如,宇宙存在着大量的热木行星,却在现有的理论范围之外。
艺术家笔下的某恒星系统中的气态行星
这将导致科学家重新审视现有的理论结构,重新回到起点进行推演,而目前最大的难题是:宇宙中到底有多少系外行星?我们目前所掌握的行星形成模型的漏洞有多大?针对这些问题,科学家发现阻碍系外行星进一步发现的原因是观测方法上存在问题,目前所采用的引力摇摆法只能发现质量较大的系外行星,而且这些系外行星的轨道必须靠该恒星系统较近。
尽管目前最先进的开普勒系外行星探测器能在一定程度上提升了对系外行星的观测发生力度,容易发现距离地球较远且质量较低的行星,但是也只能发现距离恒星较近的行星。然而,有一种用于发现系外行星的新技术,即引力微透镜法,用该方法发现的系外行星质量已经能降至10倍地球质量,且这类系外行星的轨道距离其恒星系统也较远。根据这个方法,一个天文学家小组公布了用于发现系外岩质行星的范围。检索系外行星表,天文学家使用引力微透镜法发现了13颗系外行星,最新的一颗编号为MOA-2009-BLG-266Lb,通过精确的计算,发现其质量大约只有地球的10倍,公转轨道在3.2个天文单位(一个天文单位为1.5亿公里),而其所在的恒星系统中,恒星的质量大约只有太阳质量的一半。
这个新发现对于系外行星的探索理论是非常重要的。因为这是首次发现这个质量级别的系外行星,科学家将其称为“质量雪线”,这个质量所对应的公转轨道决定了在这颗行星上水是否是液态水,而氨和甲烷是否会冻结成冰,如果具备了液态水的存在的轨道条件,那将极有可能孕育外星生命。但是,这条理论上的“质量雪线”并不是用于衡量外星生命的标准,如果推演到行星形成时期,将使得行星形成坚硬的核结构,而如果超出了这个范围,天文学家估计该行星的形成时间相对而言将非常短暂,若在进一步远离这个范围,行星的密度就会下降。
因此,依据此行星形成理论模型,标准形成质量将达到10倍的地球质量,并在形成初期具有较大的固态物质聚集,而在这个过程中,可进行较慢程度的气体吸积,如果这个过程过快,过于迅速地积累行星材料,其大气结构将变得厚重而崩溃,这个循环的加速将导致这颗行星成为一颗气态行星。
这个行星形成理论模型能否具有广泛的普适性还需要进一步的结合天文观测。通过对与邻近行星系统的对比,判断理论是否符合观测。特别需要点出的是:从这个理论出发,在低质量恒星系统周围,应该不会观测到巨型气态行星,因为气体盘将会在行星大气崩溃导致进一步的吸积效应前消失。天文学家所期待的情况已经被开普勒系外行星探测器所发现的超过500个系外行星观测报告所在证实。
此外,按这个“质量雪线”进行观测时,也发现较多的低质量行星,这也支持了在行星形成初期如果没有较低的温度形成固态物质,将在很大程度上阻止行星形成的假说。与此同时,一些新的观测计划也就在不久得将来实现,比如光学引力透镜实验IV(OGLE-IV)探测器即将全面开始运作以及新一代的WISE空间观测天文台将使用更加成熟的微引力透镜进行系外行星观测。
新浪环球地理讯 北京时间6月13日消息,据美国国家地理网站报道,最新一项研究称,虽然它们不是给人印象最深刻的“婴儿照”,但最新红外图像却证实已知太阳系外最年轻的行星确实存在,而且,这些系外行星可以快速成长。
研究人员表示,绘架座β星b(Beta Pictoris b)的历史可能只有几百万年,但已经“发育完全”,虽然标准模型显示此类行星要达到“成年”应该需要1000万年的进化历程。绘架座β星b打破了由BD 20 1790b行星保持的最年轻系外行星的记录。BD 20 1790b行星的历史为3500万年。
绘架座β星b还是已知距其母恒星最近的系外行星,大概相当于土星与太阳之间的距离。这颗母恒星简称“绘架座β星”,距离地球大约63.4光年远,类似于地球自己的恒星。与绘架座β星b行星一样,绘架座β星也相对年轻,年代约为1200万年,而太阳的历史则有45亿年。
科学家以前公布的照片(如2006年“哈勃”太空望远镜拍摄的照片)表明,绘架座β星被一个由尘埃碎片组成的环绕圆盘包围,而这个圆盘可能是由年轻小行星和行星撞击形成的。圆盘中的空隙(造成这颗恒星周围有一条光环)表明,如木星一般的气态巨行星正快速掠过。不过,绘架座β星b的存在最初并未得到证实,直至欧洲南方天文台甚大望远镜在2009年捕捉到新的照片。
这些照片显示,绘架座β星b与2003年所拍同一恒星系的照片相比,所处轨道的位置发生了变化。就其本身而言,最新照片似乎证明,2003年的照片事实上拍到了行星,但没有拍到背景恒星。红外图像明确显示,绘架座β星b不仅是一颗货真价实的系外行星,还是一颗完全成形的系外行星,其质量大约是木星的9倍。
法国格勒诺布尔天体物理学实验室天文学家安妮-玛丽-拉格兰奇(Anne-Marie Lagrange)领导实施了这项研究。她说:“这是我们第一次获得行星形成时间跨度的直接证据,也是第一次获得行星可以快速形成的证据。”拉格兰奇认为,拥有尘埃碎片光环的恒星令其“成为寻找行星的理想地点”。尽管如此,她并不相信恒星周围的所有光环都是行星的证据。
据她介绍,由于引力的作用,圆盘的尘埃碎片会被吸引出来,从附近恒星掠过也可以形成光环。不过,在阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)射电望远镜投入使用以后,将邻近行星的光环与其他类型的光环区分开来,应该可以变得比现在更容易。这台射电望远镜定于2012年在智利投入使用。
拉格兰奇指出,在涉及行星搜寻上,技术前进的步伐已经给人留下深刻印象。她说:“我们现在正逐步能够直接拍摄系外行星的照片,还可以获得截然不同的信息。在未来几年内,我们甚至可以观测到这些行星大气的内部状况。”研究结果将刊登在最新一期的《科学》杂志上。(秋凌)
新浪环球地理讯 北京时间3月18日消息,据美国国家地理网站日报道,最新研究称,新发现的气态巨行星是太阳系外第一颗可供天文学家细致研究的类木行星。
这颗编号为Corot-9b的系外行星处于巨蛇座内,距离地球大约1500光年,以接近于圆形的轨道绕其母恒星运转,且每隔95天从其母恒星前面经过一次,每次“穿越”持续大约8个小时。当Corot-9b处于母恒星和地球中间的时候,其恒星发出的光会部分穿过这颗系外恒星的大气,落到地球上。通过研究这种渗透过来的星光,天文学家或许能够确定构成Corot-9b大气的分子。
参与实施这项研究的法国马赛天体物理学实验室的天文学家克莱尔-蒙托(Claire Moutou)表示,如果真能做到这一点,Corot-9b或许就是搜寻系外行星的“罗塞塔石碑”。罗塞塔石碑是一块制作于公元前196年的大理石石碑,考古学家利用这块石碑,破译了失传千余年的古埃及象形文字,成为研究古埃及历史的重要里程碑。
蒙托说:“我们希望,当我们可以对这颗行星展开研究的时候,能从它身上发现接近于其他巨大的气态系外行星的特征。”这是因为Corot-9b的物理特性被认为代表了银河系中许多巨大的气态系外行星。所以,细致研究Corot-9b系外行星,或能揭开那些不穿越其母恒星,使得天文学家不可能找到的系外行星的神秘面纱。
以前,天文学家曾利用确定渗透到地球的星光这种技术,对其他气态系外行星的大气构成进行过研究,并且取得了很大的成功。但是,这些行星的轨道比Corot-9b更靠近其恒星,表面温度更高,因此,这些“热木星”被认为并不能很好地代表低温和中温的气态巨行星——天文学家认为系外行星主要由此类巨行星构成。
相比之下,Corot-9b与其恒星之间的距离是“热木星”与其恒星之间距离的10倍左右,表面温度据估计在零下4华氏度至零上320华氏度(零下20摄氏度至零上160摄氏度)之间。虽然迄今没人能对Corot-9b进行近距离观测,但蒙托认为它与太阳系中气态巨行星非常相似。
她解释说,例如,Corot-9b可能像拥有多颗卫星的木星一样,是颗多云的气态行星,还具有像土星一样的光环。本周出版的最新一期《自然》杂志将对这项研究做详细介绍。(孝文)
新浪环球地理讯 北京时间6月13日消息,据美国国家地理网站报道,最新一项研究称,虽然它们不是给人印象最深刻的“婴儿照”,但最新红外图像却证实已知太阳系外最年轻的行星确实存在,而且,这些系外行星可以快速成长。
研究人员表示,绘架座β星b(Beta Pictoris b)的历史可能只有几百万年,但已经“发育完全”,虽然标准模型显示此类行星要达到“成年”应该需要1000万年的进化历程。绘架座β星b打破了由BD 20 1790b行星保持的最年轻系外行星的记录。BD 20 1790b行星的历史为3500万年。
绘架座β星b还是已知距其母恒星最近的系外行星,大概相当于土星与太阳之间的距离。这颗母恒星简称“绘架座β星”,距离地球大约63.4光年远,类似于地球自己的恒星。与绘架座β星b行星一样,绘架座β星也相对年轻,年代约为1200万年,而太阳的历史则有45亿年。
科学家以前公布的照片(如2006年“哈勃”太空望远镜拍摄的照片)表明,绘架座β星被一个由尘埃碎片组成的环绕圆盘包围,而这个圆盘可能是由年轻小行星和行星撞击形成的。圆盘中的空隙(造成这颗恒星周围有一条光环)表明,如木星一般的气态巨行星正快速掠过。不过,绘架座β星b的存在最初并未得到证实,直至欧洲南方天文台甚大望远镜在2009年捕捉到新的照片。
这些照片显示,绘架座β星b与2003年所拍同一恒星系的照片相比,所处轨道的位置发生了变化。就其本身而言,最新照片似乎证明,2003年的照片事实上拍到了行星,但没有拍到背景恒星。红外图像明确显示,绘架座β星b不仅是一颗货真价实的系外行星,还是一颗完全成形的系外行星,其质量大约是木星的9倍。
法国格勒诺布尔天体物理学实验室天文学家安妮-玛丽-拉格兰奇(Anne-Marie Lagrange)领导实施了这项研究。她说:“这是我们第一次获得行星形成时间跨度的直接证据,也是第一次获得行星可以快速形成的证据。”拉格兰奇认为,拥有尘埃碎片光环的恒星令其“成为寻找行星的理想地点”。尽管如此,她并不相信恒星周围的所有光环都是行星的证据。
据她介绍,由于引力的作用,圆盘的尘埃碎片会被吸引出来,从附近恒星掠过也可以形成光环。不过,在阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)射电望远镜投入使用以后,将邻近行星的光环与其他类型的光环区分开来,应该可以变得比现在更容易。这台射电望远镜定于2012年在智利投入使用。
拉格兰奇指出,在涉及行星搜寻上,技术前进的步伐已经给人留下深刻印象。她说:“我们现在正逐步能够直接拍摄系外行星的照片,还可以获得截然不同的信息。在未来几年内,我们甚至可以观测到这些行星大气的内部状况。”研究结果将刊登在最新一期的《科学》杂志上。(秋凌)
新浪环球地理讯 北京时间3月18日消息,据美国国家地理网站日报道,最新研究称,新发现的气态巨行星是太阳系外第一颗可供天文学家细致研究的类木行星。
这颗编号为Corot-9b的系外行星处于巨蛇座内,距离地球大约1500光年,以接近于圆形的轨道绕其母恒星运转,且每隔95天从其母恒星前面经过一次,每次“穿越”持续大约8个小时。当Corot-9b处于母恒星和地球中间的时候,其恒星发出的光会部分穿过这颗系外恒星的大气,落到地球上。通过研究这种渗透过来的星光,天文学家或许能够确定构成Corot-9b大气的分子。
参与实施这项研究的法国马赛天体物理学实验室的天文学家克莱尔-蒙托(Claire Moutou)表示,如果真能做到这一点,Corot-9b或许就是搜寻系外行星的“罗塞塔石碑”。罗塞塔石碑是一块制作于公元前196年的大理石石碑,考古学家利用这块石碑,破译了失传千余年的古埃及象形文字,成为研究古埃及历史的重要里程碑。
蒙托说:“我们希望,当我们可以对这颗行星展开研究的时候,能从它身上发现接近于其他巨大的气态系外行星的特征。”这是因为Corot-9b的物理特性被认为代表了银河系中许多巨大的气态系外行星。所以,细致研究Corot-9b系外行星,或能揭开那些不穿越其母恒星,使得天文学家不可能找到的系外行星的神秘面纱。
以前,天文学家曾利用确定渗透到地球的星光这种技术,对其他气态系外行星的大气构成进行过研究,并且取得了很大的成功。但是,这些行星的轨道比Corot-9b更靠近其恒星,表面温度更高,因此,这些“热木星”被认为并不能很好地代表低温和中温的气态巨行星——天文学家认为系外行星主要由此类巨行星构成。
相比之下,Corot-9b与其恒星之间的距离是“热木星”与其恒星之间距离的10倍左右,表面温度据估计在零下4华氏度至零上320华氏度(零下20摄氏度至零上160摄氏度)之间。虽然迄今没人能对Corot-9b进行近距离观测,但蒙托认为它与太阳系中气态巨行星非常相似。
她解释说,例如,Corot-9b可能像拥有多颗卫星的木星一样,是颗多云的气态行星,还具有像土星一样的光环。本周出版的最新一期《自然》杂志将对这项研究做详细介绍。(孝文)