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开普勒又颁布了一批新行星,论断是:太阳系其实古独特样……

2017-06-26 来源: MMK1115
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作者:Phil Plait?

编译:艾麦乐

编纂:Steed


这条新闻很酷,真的:地理学家颁布了一份太阳系生手星的新目次,收录了由开普勒千里镜发明的绕着其余恒星扭转的行星,统共包含2335颗已被证实的行星,另有1700多颗有待证实。这此中有30颗地球年夜小的行星已被证实,在各自恒星的宜居带内公转,别的另有20多颗如许的行礼拜待证实!

这份新的名录增长了219颗新的行星备选者,此中有10颗年夜小与地球相似。

开普勒千里镜发明了数千颗太阳系生手星,另无数千颗有待进一步证实。这幅艺术想像图就描写了开普勒-42,一个由3颗相似地球的行星形成的行星体系。图片来源:NASA/JPL-Caltech

不外,迷信上更风趣的新闻是:地理学家发明,直径介于地球的1.5倍到2.5倍之间的行星,数量明显偏少。恒星似乎爱好制作不到1.5倍地球直径的行星,而后就一会儿跳到了2.5倍地球年夜小这是为什么?又为什么在咱们的太阳系里找不到如许的行星?

在探讨这个成绩之前,咱们先来先容一些配景常识,如许你才能明确迷信家在说些什么。


开普勒千里镜怎么任务?

开普勒千里镜是一座空间地理台,被计划用来紧盯着天空中的一块天区不放,连续监测此中年夜概150 000颗恒星的亮度。迷信家的设法是:假如一颗恒星占有行星,并且从地球上看从前行星的公转轨道侧对着咱们的视线,那么只有这颗行星从恒星后方经由,遮盖住一部门星光,咱们就将瞥见恒星亮度涌现短时变暗的景象。这就似乎一场微型日食,被称为凌星

开普勒千里镜经由过程连续一直地监测150 000颗恒星的亮度,来发明太阳系外的行星所发生的凌星景象。图片来源:NASA/JPL-Caltech

真正找到行星,还要花上一段时光才行,因为你不仅要等行星发生凌星景象,还要等凌星景象一而再、再而三地发生。恒星亮度的单次短时变暗,可动力于各式百般的起因,好比恒星黑子(相似于太阳黑子,只不外涌现在其余恒星上),或许视场中的其余恒星影响了亮度丈量成果。第二次涌现短时变暗,才有可能真是系生手星,并且也许泄漏了这颗行星上“一年”的时长(一次凌星后,行星绕着恒星转一整圈,再次发生凌星)。但是,只有比及第3次涌现短时变暗,并且在时光距离上跟前一次对应得上(换句话说,这颗系生手星又绕了恒星一圈),迷信家才会有充足的信念。至此,你才能确信找到了一颗行星。

跟着时光的推移,基于开普勒不雅测数据的系生手星目次也一直掉掉落补充,此次宣布的曾经是第8版目次了。新的目次涵盖了开普勒任务头4年的数据,地理学家实现了对全部数据的从新处置,包含应用了初版目次宣布后才开收回来的新技巧来从新梳理不雅测数据。

开普勒的数据中包含两方面的主要信息。一是短时变暗景象涌现的周期,它能够告知你这颗行星上“一年”有多长,由此能够得悉它到恒星的距离。(开普勒千里镜得名于地理学家约翰内斯?开普勒,是他指出了太阳系行星的公转周期与它们到太阳距离之间的数学关联,这一关联也能够推广运用到绕任何一颗恒星公转的行星上。)它还能告知你这颗行星年夜概有多热!固然,你必需得悉道距离,还要晓得恒星的温度跟年夜小。针对红矮星之类温度较低的恒星来说,就算一颗行星在比水星到太阳距离更近的轨道上绕它扭转,行星的名义温度仍有可能比地球愈加凉快。

另一方面的主要信息就是,星光被遮挡的比例。它能告知你这颗行星有多年夜,假设你曾经晓得恒星年夜小的话,后者在年夜少数情形下都能够从其余盘算中求出来。


多少十亿颗地球!

地理学家梳理了全体数据,新发明了219颗可能存在的太阳系生手星(在被证实之前,它们被列为行星备选者)。这此中,又有10颗行星备选者,不仅年夜小跟地球年夜致相称,围绕主星公转的距离也恰好让它们有可能温度相宜,地理学家把如许的地带称为宜居带。所谓温度相宜,年夜概相称于让液态水能够存在于行星名义所必需要到达的温度规模。这不是性命出生的独一请求,但最少是个不错的动身点。

新的目次把宜居带边疆球年夜小已知行星的总数进步到了30颗。

开普勒-452b,一颗绕着其余恒星公转的相似地球的行星。依据开普勒千里镜的不雅测数据,星河系里如许的行星有多少十亿颗之多。图片来源:NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

这曾经不少了。我晓得,跟开普勒监测的150 000颗恒星比起来,30颗看起来并未多少,但你还得斟酌到——并非全部行星绕着恒星公转的轨道都恰好侧对着地球。年夜少数行星的公转轨道破体,跟咱们的视线偏向都有一个夹角,以是那些行星并不会遮挡恒星,咱们也就监测不到凌星景象。从统计上说,如许的行星至少占到99%!因而,在开普勒盯住不放的这一小块天区傍边,宜居带中地球年夜小的行星年夜概就有3000颗。

只有公转轨道破体侧对着咱们视线偏向的行星,才会发生凌星景象。从统计上看,不发生凌星景象的行星,至少占到99%!图片来源:Greg Loughlin

但是,这还不止。星河系里的恒星总数超越千亿颗。简略外推一下,这象征着星河系里相似的行星就有多少十亿颗。

多少十亿颗呀!

哇!


超等地球与迷你海王星

某样货色,在你只找到一个的时间,很难晓得它应当纳入哪一类。究竟,你只有一个样本!打个比喻,假如你在森林里发明了一只怪僻的蜥蜴,这很风趣,但也只能向你证实如许的蜥蜴是存在的。会有更年夜的吗?更小的呢?如许的蜥蜴有多少多?它们吃什么,住在那里,跟其余蜥蜴又有什么关联?这些成绩你很难答复。

行星也是一样。找到一颗行星,很赞。太阳系外有行星存在!这但是一条年夜新闻。

但是,只有当咱们找到更多、异常多、不计其数颗之多的行星时,迷信研讨才算得上是真正开端。确实来说,这恰是太阳系生手星分类学的开启之时。

有了开普勒目次里的数千颗系生手星,一些趋向开端浮现。木星那样的气态巨行星有不少,有些乃至比木星还要重得多。地球年夜小的行星显然也被发明了不少,另有很多行星比海王星小了那么一点点。

但是,新的目次浮现出了一件异常怪僻的事件。地理学家发明了很多年夜小跟地球差未多少的行星,最年夜的能到地球直径的1.5倍。但是,假如个头再年夜一点,行星的数量便涌现了忽然下跌。但是,直径一旦超越地球的2倍再年夜一点,行星的数量又会从新上升。这个趋向在之前的数据中就有表现,现在跟着新数据的参加,更年夜的行星样本曾经足以证实,这不是一个假象。在统计上,这个空白很明显,是实在的。

太阳系生手星数量按年夜小散布的直方图:纵轴为每100颗恒星均匀占有的行星数,横轴则是行星相针对地球的年夜小。在1倍到两倍地球半径之间,行星的数量涌现了一个明显的空白。图中画出的两颗太阳系生手星,是空白两头行星的典范代表。图片来源:NASA/Ames/Caltech/University of Hawaii (B. J. Fulton)

个头较小的这一边,咱们称那些行星为超等地球,而在个头较年夜的那一边,咱们称它为迷你海王星(海王星的直径年夜概是地球的4倍)。在超等地球跟迷你海王星之间,涌现了一条明显的鸿沟。这条鸿沟向咱们泄漏了一些主要的事件,详细是什么还不清楚。不外,咱们能够预测。

行星造成于回旋在重生恒星四周的物资圆盘,称为原行星盘。细节很庞杂,但年夜体上就是小颗粒先造成,而后经由过程碰撞粘连在一同而越长越年夜。在数百万年的时光里,这些家伙生长到宽约1千米阁下(咱们称它们为星子),而后星子碰撞造成更年夜的原行星,宽约1000千米阁下。

这些本相星成为了真正的类地行星的中心。假如原行星在长到地球年夜小时物资便耗尽了,它就会停止生长。但假如仍有物资供应,它就能长到更年夜。一旦生长到地球直径的年夜概1.5倍(这象征着它的品质将超越地球品质的3倍)它的引力就会变得充足强年夜,开端有才能吸附氢、氦之类更轻的气体。针对这颗年青行星来说,这一刻可谓分水岭,因为它四周丰年夜量如许的气体。它能够长到更年夜,“跳过那条鸿沟”,生长为一颗迷你海王星(至少会长到这么年夜;它还可能生长为一颗真正的气态巨行星,就像土星或许木星那样,但这类行星远不如迷你海王星那么广泛)。

至少,这是地理学家现在的不雅念。

这幅手画图描写了行星之间的关联。全部行星都造成于原行星盘:有些长得充足年夜,成为了气态巨行星,其余一些则没能长年夜,好比咱们的地球。但是,另有一些个头不年夜的行星长成了迷你海王星。这3类行星能够说泾渭清楚。图片来源:NASA/Kepler/Caltech (T. Pyle)


太阳系年夜有怪僻

现实上,从数量来看,迷你海王星是开普勒样本中最罕见的一类行星,其次就是超等地球。但是,在咱们本人的太阳系里,既不超等地球,也不迷你海王星。不晓得什么起因,星河系里最罕见的两类行星,太阳四周一颗都不

为什么咱们的太阳系如斯怪僻?谜底还不清楚。却是有一些假说实验答复,此中之一与木星有关。

木星生长的进程中,它会与原行星盘互相感化,从盘中吸取物资的同时朝凑近太阳的偏向迁徙。在迁徙的途中,它会搅乱所经之外原行星盘中的物资,任何正在那里造成的原行星都市在木星引力感化下互相碰撞到碎屑横飞。很多碎屑被甩出了内太阳系,残留下的那些厥后造成了咱们明天所见的类地行星。因为残留上去的物资较少,内太阳系中造成的第二代行星也就绝对较小。再厥后,与土星的引力互相感化又把木星拉了归去,造成了咱们明天看到的太阳系。

这个假说未必准确,地理学家仍在动手厘清此中的细节!只是盯着咱们本人的太阳系,很难晓得它本来应当是什么样子。与其余行星体系停止比拟跟对比,是厘清咱们太阳系奥秘来源跟生长阵痛的极佳方法。好新闻是,咱们现在曾经有了年夜量其余的行星体系,能够拿来跟咱们的太阳系尴尬刁难比。

地理学最美好的一个方面就在于:当咱们遥望宇宙,注目跟研讨离咱们数万亿个万亿千米以外的天体时,咱们会发明咱们对本人的故里有了更好的懂得。

假如只用独一的一条来由来支撑迷信研讨,那么仅此一点就曾经充足了。

(编纂:Steed)


一个AI

M18星人:啧,谁人古独特样的星系上又有两脚兽窃视咱们家了,烦逝世。


果壳网

ID:Guokr42

中二病究竟有不得治?

麋集恐怖症真的“只是矫情”?

不相关的货色严丝合缝拼在一同就认为爽,是强制症吗?

你有病?没事~ 果壳有药呀!

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