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在最近的哈勃觀測中,系外行星顯然消失了
2020-06-02 11:20上一篇:革命性的陶器約會(huì)新方法為史前時(shí)代提供了新的思路 |下一篇:美國宇航局開普勒早期數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏有地球大小的宜居帶行星
現(xiàn)在您看到了,現(xiàn)在您沒有了。
天文學(xué)家認(rèn)為這是我們太陽系之外的行星,現(xiàn)在看來已經(jīng)消失了。盡管這是在科幻小說中發(fā)生的,例如超人的母行星K爆炸,但天文學(xué)家正在尋找一個(gè)合理的解釋。
一種解釋是,與其說是2004年首次拍攝的全尺寸行星物體,不如說是一個(gè)巨大的,不斷膨脹的塵埃云,它是由圍繞著明亮的附近恒星Fomalhaut的兩個(gè)大型天體碰撞產(chǎn)生的。潛在的后續(xù)觀察可能會(huì)證實(shí)這一非同尋常的結(jié)論。
圖森市亞利桑那大學(xué)的安德拉斯·加斯帕爾(AndrásGáspár)表示:“這些碰撞極為罕見,因此,這實(shí)際上是我們要看到的一大難題。” “我們相信我們在正確的時(shí)間在正確的位置目睹了美國宇航局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)生如此罕見的事件。”
“ Fomalhaut系統(tǒng)是我們關(guān)于系外行星和恒星系統(tǒng)如何演化的所有構(gòu)想的最終測試實(shí)驗(yàn)室,”亞利桑那大學(xué)管家天文臺(tái)的George Rieke補(bǔ)充說。“我們確實(shí)有其他系統(tǒng)發(fā)生此類碰撞的證據(jù),但是在我們的太陽系中卻沒有觀察到這種程度的碰撞。這是行星相互毀滅的藍(lán)圖。”
該物體名為Fomalhaut b,是在2004年和2006年獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上于2008年首次宣布的。平心在線代理 在幾年的哈勃觀測中清晰可見,表明它是一個(gè)移動(dòng)的點(diǎn)。在此之前,系外行星的證據(jù)主要是通過間接探測方法推斷出來的,例如細(xì)微的來回恒星擺動(dòng)以及行星通過恒星前的陰影。
但是,與其他直接成像的系外行星不同,F(xiàn)omalhaut b早期就產(chǎn)生了令人困擾的難題。該物體在可見光下異常明亮,但沒有任何可檢測到的紅外熱信號(hào)。天文學(xué)家推測,增加的亮度來自環(huán)繞行星的巨大殼或塵埃環(huán),這可能與碰撞有關(guān)。Fomalhaut b的軌道也顯得異常,可能非常古怪。
加斯帕爾說:“我們的研究分析了所有關(guān)于Fomalhaut的哈勃望遠(yuǎn)鏡的檔案數(shù)據(jù),揭示了幾個(gè)特征,這些特征共同描繪出行星大小的物體可能根本就不存在。”
研究小組強(qiáng)調(diào),棺材上的最后一個(gè)釘子是在他們對(duì)2014年拍攝的哈勃影像進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析顯示該物體消失后,令人難以置信的。他們說,更神秘的是,較早的圖像顯示出該物體會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷褪色。加斯帕爾說:“很明顯,F(xiàn)omalhaut b正在做一個(gè)真正的行星不應(yīng)該做的事情。”
解釋是Fomalhaut b正在從將消散的塵埃云噴入太空的爆炸中緩慢擴(kuò)展。考慮到所有可用數(shù)據(jù),Gáspár和Rieke認(rèn)為碰撞發(fā)生在2004年進(jìn)行首次觀測之前不久?,F(xiàn)在,碎片云由約1微米(人發(fā)直徑的1/50)的塵埃顆粒組成,低于哈勃的檢測極限。據(jù)估計(jì),塵埃云目前已經(jīng)膨脹到比我們太陽周圍的地球軌道更大的大小。
同樣令人困惑的是,研究小組報(bào)告說,與行星所期望的一樣,該物體更有可能在逃逸路徑上而不是在橢圓軌道上。這是基于研究人員從較早的數(shù)據(jù)向軌跡圖添加較晚的觀測值的基礎(chǔ)上。加斯帕爾說:“最近產(chǎn)生的巨大塵埃云將受到這種中心軌道的影響,這些塵埃云將受到來自中心恒星Fomalhaut的巨大輻射力的作用。” “我們的模型自然能夠解釋該系統(tǒng)的所有獨(dú)立可觀察參數(shù):其擴(kuò)展率,衰落及其軌跡。”
由于Fomalhaut b目前位于環(huán)繞恒星的巨大冰冷碎片環(huán)中,因此碰撞體很可能是冰和塵埃的混合物,就像太陽系外緣的柯伊伯帶中存在的彗星一樣。加斯帕爾(Gáspár)和里克(Rieke)估計(jì),每個(gè)類似彗星的天體長約125英里(200公里)(大約是小行星維斯塔的一半)。
根據(jù)作者,他們的模型解釋了Fomalhaut b的所有觀察到的特征。在亞利桑那大學(xué)的計(jì)算機(jī)集群上完成的精密粉塵動(dòng)力學(xué)建模表明,這種模型能夠定量地?cái)M合所有觀測值。根據(jù)作者的計(jì)算,距地球約25光年的Fomalhaut系統(tǒng)可能僅每20萬年經(jīng)歷一次此類事件。
Gáspár和Rieke以及擴(kuò)展團(tuán)隊(duì)的其他成員也將在其科學(xué)運(yùn)作的第一年中,利用NASA即將推出的James Webb太空望遠(yuǎn)鏡觀察Fomalhaut系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)將直接對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的溫暖區(qū)域進(jìn)行成像,首次在空間上解決太陽系外行星系統(tǒng)難以捉摸的小行星帶部分。該小組還將搜索繞Fomalhaut運(yùn)轉(zhuǎn)的真正行星,這些行星可能是在重力作用下雕刻了外盤。他們還將分析磁盤的化學(xué)成分。