土星失散的老大哥?首个太阳系外行星环“现身”

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/04 09:20:15
http://news.163.com/15/0128/09/AH1LMMUA00014JB6.html?baike
中新网1月28日电 据外媒27日报道,天文学家探测到首个像土星一样拥有环状系统的太阳系外行星。这一光环十分巨大,如果“套”在土星上,我们会在夜晚看到比满月大数倍的光环。


这一行星名为J1407b,距离地球420光年,围绕褐矮星J1407运转。它拥有30多个光环,光环总直径达1.2亿公里,是土星环的200多倍。

荷兰莱顿天文台和美国罗切斯特大学的研究人员表示,他们在J1407b的光环中至少发现了一个清晰的间隙,这应该是形成卫星后留下的痕迹,其质量在地球与火星之间

科学家预计,J1407b行星的光环在未来几百万年里会逐渐变厚,最终消失,凝聚成许多大的卫星。

http://news.163.com/15/0128/09/AH1LMMUA00014JB6.html?baike
中新网1月28日电 据外媒27日报道,天文学家探测到首个像土星一样拥有环状系统的太阳系外行星。这一光环十分巨大,如果“套”在土星上,我们会在夜晚看到比满月大数倍的光环。


这一行星名为J1407b,距离地球420光年,围绕褐矮星J1407运转。它拥有30多个光环,光环总直径达1.2亿公里,是土星环的200多倍。

荷兰莱顿天文台和美国罗切斯特大学的研究人员表示,他们在J1407b的光环中至少发现了一个清晰的间隙,这应该是形成卫星后留下的痕迹,其质量在地球与火星之间

科学家预计,J1407b行星的光环在未来几百万年里会逐渐变厚,最终消失,凝聚成许多大的卫星。

光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
天文学家在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的行星(J1407b)光环系统
http://www.uux.cn/viewnews-69551.html

艺术概念图,展示了天文学家新发现的一个巨型星环系统。这个星环系统距地球420光年,规模远远超过土星的星环系统。这个星环系统共有30多个星环,遮住了非常年轻的类日恒星J1407,形成星蚀。每个星环的直径达到数千万公里。


“卡西尼”号飞船拍摄的照片,展示了土星星环。土星拥有巨大的星环系统,宽度超过地球与月球之间的距离。现在,天文学家又在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的星环系统,距地球420光年,规模远远超过土星的星环系统,每个星环的直径达到数千万公里。据悉,在太阳系外发现这种规模的星环系统还是第一次。


莱顿天文台的马修-肯沃斯教授表示:“我们在光变曲线中看到令人难以置信的细节。这一次的星蚀持续了几周时间,但由于星环内的微妙结构,你能够在几十分钟内看到快速变化。这颗恒星距离星环太远,无法对星环进行直接观测,但我们能够根据穿过这个星环系统的恒星光线的亮度快速变化创建一个详细的模型。”

(神秘的地球报道)据新浪科技(孝文):土星拥有巨大的星环系统,宽度超过地球与月球之间的距离。现在,天文学家又在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的星环系统,距地球420光年,规模远远超过土星的星环系统。这个星环系统共有30多个星环,遮住了非常年轻的类日恒星J1407,形成星蚀。每个星环的直径达到数千万公里。据悉,在太阳系外发现这种规模的星环系统还是第一次。

2012年,荷兰的莱顿天文台和纽约罗彻斯特大学的天文学家发现了这个庞大的星环系统。莱顿天文台的马修-肯沃斯教授领导的研究小组对获取的数据进行了一次新分析。分析结果显示这个星环系统存在缝隙,说明可能形成卫星。

肯沃斯教授表示:“我们在光变曲线中看到令人难以置信的细节。这一次的星蚀持续了几周时间,但由于星环内的微妙结构,你能够在几十分钟内看到快速变化。这颗恒星距离星环太远,无法对星环进行直接观测,但我们能够根据穿过这个星环系统的恒星光线的亮度快速变化创建一个详细的模型。如果我们用行星J1407b周围的星环替换土星环,这个星环在夜间也清晰可见,视面积将达到满月的数倍。”

天文学家对“超级广域行星搜索”计划获取的数据进行了分析。这项计划在设计上旨在探测在母星前方穿过的气态巨行星。根据他们得出的结论,J1407b可能是一颗巨行星——目前尚未观测到——拥有一个巨大的星环系统,导致J1407的亮度经常变暗。光变曲线显示这个星环系统的直径接近1.2亿公里,是土星环的200多倍。它距地球420光年,所含有的遮挡光线的尘埃颗粒的总质量可能相当于地球。

罗彻斯特大学的埃里克-玛杰克教授对星盘和星环内的物质数量进行了分析。他指出:“如果你将木星的4颗大型伽利略卫星碾成尘埃和冰粒,而后将这些物质撒入木星周围的一个环,这个环能够遮挡光线,远方的观察者在观察这个环在太阳前方穿过时会看到一场持续数天的日食。具体到J1407身上,我们看到星环在数天内遮挡住这颗年轻类日恒星放射出的95%的光线。这个星环系统存在大量物质,能够形成卫星。”

天文学家在数据中发现这个星环系统至少存在一个清晰的缝隙。在新创建的模型中,这个缝隙更为明显。肯沃斯教授表示:“一种显而易见的解释是,星环内形成一颗卫星,导致出现这条缝隙。这颗卫星的质量在地球和火星之间,环绕J1407b运行时的轨道周期接近两年。”

天文学家认为这些星环将在未来几百万年时间里逐渐变薄并最终消失,原因在于星环内的物质形成卫星。玛杰克教授指出:“行星科学界几十年来一直认为类似木星和土星这样的行星在演化的早期阶段拥有星盘,星盘内的物质最终形成卫星。但在2012年实施这项观测计划之前,没有一个人观测到这样的星环系统。这是我们第一次在一颗亚恒星周围观测到体积达到百万公里的卫星形成。”

据天文学家估计,J1407b的轨道周期大约在10年左右。这颗行星的质量目前还很难确定,最有可能在10到40颗木星之间。研究人员希望业余天文学家帮助监视J1407,以帮助他们观测下一次星蚀,进一步确定J1407b的轨道周期和质量。肯沃斯教授指出观测J1407等恒星的星蚀是唯一一种可行性方式,用于观测在不久的将来形成的卫星的早期环境。他说:“J1407b的星蚀允许我们研究孕育出卫星的行星星环的物理和化学特性。”
J1407b的轨道周期大约在10年左右。这颗行星的质量目前还很难确定,最有可能在10到40颗木星之间。

这都算褐矮星了吧~J1407到底是另一颗褐矮星呢还是一颗恒星。
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
是在形成过程中吧。在洛希极限外就说明它之后会慢慢变成一颗颗卫星。

另外,你下面发的图都挂了,那网站有防盗链的。
这么大的星环。。。。。。能看见的话肯定很壮观啊
dsandy1 发表于 2015-1-29 12:21
是在形成过程中吧。在洛希极限外就说明它之后会慢慢变成一颗颗卫星。

另外,你下面发的图都挂了,那网 ...
那去原扯看图吧,最后一张图有点看头。
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
宇宙总是有意想不到的事情发生 人类也只是刚刚开始窥探到其中很微小的一点奥秘罢了 还要努力研究探索才是正路
emellzzq 发表于 2015-1-29 12:48
那去原扯看图吧,最后一张图有点看头。
版主啊,你给的链接打开后也是这个“神秘的地球”图啊
图挂了啊!
可惜现在人类的水平只能远观啊……
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:42
这都算褐矮星了吧~J1407到底是另一颗褐矮星呢还是一颗恒星。
J1407是一颗早期恒星,J1407b可能是巨行星或是褐矮星。上文中应该是翻译错误。


发重了,编辑掉

发重了,编辑掉
2015-1-30 11:44 上传

楼主提供的网站不错,挺好的
又想起了那个各类网站遍地开花的年代
我靠,这个光环巨大,核心的恒星怎么那么小?不成比例啊
超大为什么不搞一个宇宙版,专门讨论宇宙星系
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:21
天文学家在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的行星(J1407b)光环系统
http://www.uux.cn/viewnews-69551 ...
签名档的狮子很有“思考者”范……
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:21
天文学家在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的行星(J1407b)光环系统
http://www.uux.cn/viewnews-69551 ...
签名档的狮子很有“思考者”范……
我个人理解,行星的光环其实类似于吸积盘,只不过组成行星环的这些个碎石块和冰块绕行主星而已,不会因为引力落到星球表面上.
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
这该是年轻星系里物质还没来得及凝聚形成行星/卫星吧,(内容里也提到"年青"了)。
跟土星环这种太近的卫星被扯碎形成环是不同的。
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
这该是年轻星系里物质还没来得及凝聚形成行星/卫星吧,(内容里也提到"年青"了)。
跟土星环这种太近的卫星被扯碎形成环是不同的。
幻影4000 发表于 2015-1-30 12:36
我靠,这个光环巨大,核心的恒星怎么那么小?不成比例啊
你可以这么看,这是个双恒星系统,大的那颗质量够大的形成了恒星,小的那颗质量不够只形成了褐矮星。

fake3 发表于 2015-1-31 01:01
这该是年轻星系里物质还没来得及凝聚形成行星/卫星吧,(内容里也提到"年青"了)。
跟土星环这种太近的卫 ...


应该是,不过那年青指的是J1407,而非J1407b,不能排除J1407b是被J1407捕获的,光环是从J1407的吸积盘里抢来的。
如果那个缝隙真行成了一个介于火星到地球之间的星体,这应该是目前已知的太阳系外最小的行星了。当然,如果J1407b真是类木行星而非褐矮星,那么这也是人类第一次发现太阳系外的卫星。
不论怎么说这都是一次里程碑式的发现。
fake3 发表于 2015-1-31 01:01
这该是年轻星系里物质还没来得及凝聚形成行星/卫星吧,(内容里也提到"年青"了)。
跟土星环这种太近的卫 ...


应该是,不过那年青指的是J1407,而非J1407b,不能排除J1407b是被J1407捕获的,光环是从J1407的吸积盘里抢来的。
如果那个缝隙真行成了一个介于火星到地球之间的星体,这应该是目前已知的太阳系外最小的行星了。当然,如果J1407b真是类木行星而非褐矮星,那么这也是人类第一次发现太阳系外的卫星。
不论怎么说这都是一次里程碑式的发现。
http://www.ast.cam.ac.uk/talks/archive/3495
Abstract
In May 2007 the nearby young (17 Myr) pre-MS star J1407 underwent a series of deep complex eclipses that lasted over 60 days. These eclipses were interpreted by Mamajek et al. (2012) to be caused by a giant ring system of up to 60 million km in diameter surrounding an unseen substellar companion, J1407b. A re-analysis of the photometry shows structure down to timescales of 1 hour, consistent with the movement of ring edges across the diameter of the stellar disk. We present our model of this giant exo-Saturn ring system, showing how we can simultaneously solve for the geometry of the ring system and the detection of over 20 individual rings. The presence of highly structured multiple rings is a signpost of the presence of exomoons. Future transits of this ring system will provide a unique observing opportunity to study a young ring system in formation.

这个是2007年的观察发现,只不过近期给出了比较靠谱的解析模型,这是去年讲学的预报。
这种太阳系里,谁才算老大啊?!  呵呵
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
我去,这玩意的质量到底有多大?
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
我去,这玩意的质量到底有多大?
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
我去,这玩意的质量到底有多大?
应该是,不过那年青指的是J1407,而非J1407b,不能排除J1407b是被J1407捕获的,光环是从J1407的吸积盘 ...
更象双星系统吧,一大一小,小的不够形成恒星,成了褐矮星(小于80倍木星质量?)。。。褐矮星塌缩过程中剩下的渣滓还没来得及形成行星或卫星。。。
emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
这颗行星应该很年轻吧,卫星系统还在凝聚过程中
emellzzq 发表于 2015-1-31 09:40
应该是,不过那年青指的是J1407,而非J1407b,不能排除J1407b是被J1407捕获的,光环是从J1407的吸积盘 ...
最小的系外行星应该是第一批发现的脉冲星行星,小于月球
这个更早(去年十月)的信息描述的更清楚:
http://arxiv.org/abs/1410.6577
The young (~16 Myr) pre-main-sequence star in Sco-Cen 1SWASP J140747.93-394542.6, hereafter referred to as J1407, underwent a deep eclipse in 2007 April, bracketed by several shallower eclipses in the surrounding 54 d. This has been interpreted as the first detection of an eclipsing ring system circling a substellar object (dubbed J1407b). We report on a search for this companion with Sparse Aperture Mask imaging and direct imaging with both the UT4 VLT and Keck telescopes. Radial velocity measurements of J1407 provide additional constraints on J1407b and on short period companions to the central star. Follow-up photometric monitoring using the PROMPT-4 and ROAD observatories during 2012-2014 has not yielded any additional eclipses. Large regions of mass-period space are ruled out for the companion. For circular orbits the companion period is constrained to the range 3.5-13.8 yr (a ~ 2.2-5.6 au), and masses greater than 80 M_Jup are ruled out at 3 sigma significance over these periods. The complex ring system appears to occupy more than 0.15 of its Hill radius, much larger than its Roche radius and suggesting a ring structure in transition. Further, we demonstrate that the radial velocity of J1407 is consistent with membership in the Upper Cen-Lup subgroup of the Sco-Cen association, and constraints on the rotation period and projected rotational velocity of J1407 are consistent with a stellar inclination of 68+-10 degrees.

主星是一个前主序星,星龄一千六百万年. 编号1SWASP J140747.93-394542.6, J1407只是演讲或给媒体用的简称.
文中J1407b被称为"次(亚)恒星(体)"(substellar object). 对其轨道周期、半径、质量、“盘”的轴向都有描述。

用“1SWASP J140747.93-394542.6”可以找到这个天体大量的研究报告,最早的在2005年。


emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
主星是前主序星,维基到的主星资料(http://en.wikipedia.org/wiki/1SWASP_J140747.93-394542.6):
Mass        0.9[1] M☉,Radius        0.99 ±0.11[3] R☉,Temperature        4400 ±100[3] K,Age        16 million[1] years

J1407b的周期 3.5-13.8 年 (半长轴 2.2-5.6 au),情形和太阳系的木星差不多。

我觉得我们看到的应该是一个稍小的太阳刚形成,正在慢慢地把剩余的气体尘埃往外吹除;
而一个超级木星正在2.2-5.6 au出收集/接收主星驱出的物质.

J1407b已经达到80Mj, 很有可能长大成为褐矮星甚至红矮星.


emellzzq 发表于 2015-1-29 11:09
光环总直径达1.2亿公里啊~这到底是怎么形成的呢?反正肯定不是有这么大的洛希极限。
洛希极限的原意是描述从属星在宿主星身旁碎裂的极限位置.
但这一对活宝应该还在J1407b成长期,如果他会有卫星,也还是卫星的孕育期,没到撕裂卫星的时候.

现在这个时候,如果从属星星盘上的气体没给主星吹散,星盘上的固态物质会一边聚集一边降落.
降落过程中的固态物质在两倍洛希极限以外的区域聚集.
固态物质落到两倍洛希极限以内之后,他们的洛希球半径小于本身半径的两倍,相互之间的作用力小于他们收到中心的从属星的作用力,固态物质之间不再互相积聚,只向从属星坠落.

哪一天主星大亮并把从属星星盘上的气体驱除清光,从两倍洛希极限到从属星表面,就是光环的最后位置了.



The complex ring system appears to occupy more than 0.15 of its Hill radius, much larger than its Roche radius and suggesting a ring structure in transition. Further, we demonstrate that the radial velocity of J1407 is consistent with membership in the Upper Cen-Lup subgroup of the Sco-Cen association, and constraints on the rotation period and projected rotational velocity of J1407 are consistent with a stellar inclination of 68+-10 degrees.

按主星和从属星的质量、距离、周期来看,从属星的洛希球半径应该是1亿公里~2.56亿公里之间,那个“0.15 of its Hill radius”说法让J1407b的洛希球(1.2/0.15=8亿公里=5.3AU)吧主星也吃了!

dsandy1 发表于 2015-1-29 12:21
是在形成过程中吧。在洛希极限外就说明它之后会慢慢变成一颗颗卫星。

另外,你下面发的图都挂了,那网 ...


0.9M☉的主序星温度约为5500K, 这个J1407b的主星只有4500K, 属于前主序星, 还没成年.
如果要让彗星那样松散的东西能够汇集起来,J1407b的洛希极限大约在176万公里处.
如果要让现成的岩石能够汇集起来,他的洛希极限大约在111万公里处.
如果要让现成的铁块能够汇集起来,这个极限大约在70万公里处.
但如果把一个现成的地球推过去,这个地球要在40万公里处才会崩裂!

个J1407b, 0.076M☉的质量,半径应该至少不小于木星的71,492 km的4倍,也就是越30万公里以上,

所以,维基或百度的百科里面对那个让行星变形、崩裂并散碎成换的洛希极限描述是毫无意义的.


dsandy1 发表于 2015-1-29 12:21
是在形成过程中吧。在洛希极限外就说明它之后会慢慢变成一颗颗卫星。

另外,你下面发的图都挂了,那网 ...


0.9M☉的主序星温度约为5500K, 这个J1407b的主星只有4500K, 属于前主序星, 还没成年.
如果要让彗星那样松散的东西能够汇集起来,J1407b的洛希极限大约在176万公里处.
如果要让现成的岩石能够汇集起来,他的洛希极限大约在111万公里处.
如果要让现成的铁块能够汇集起来,这个极限大约在70万公里处.
但如果把一个现成的地球推过去,这个地球要在40万公里处才会崩裂!

个J1407b, 0.076M☉的质量,半径应该至少不小于木星的71,492 km的4倍,也就是越30万公里以上,

所以,维基或百度的百科里面对那个让行星变形、崩裂并散碎成换的洛希极限描述是毫无意义的.

PolarBaby 发表于 2015-1-30 17:13
我个人理解,行星的光环其实类似于吸积盘,只不过组成行星环的这些个碎石块和冰块绕行主星而已,不会因为引力 ...
主星是一个前主序星,刚点火一千多万年,火不大,
在主星进入主序星阶段前,造星剩余的气体尘埃正在被逐步驱向远方,
这个0.9M☉的前主序星以后无论如何都会比太阳暗,这个J1407b应该正好相当于太阳系的木星位,
现在就积聚到10Mj~80Mj, 估计会有成恒星的可能.


fake3 发表于 2015-1-31 01:01
这该是年轻星系里物质还没来得及凝聚形成行星/卫星吧,(内容里也提到"年青"了)。
跟土星环这种太近的卫 ...
土星环不是卫星被扯碎形成的,是没能行星的残渣。


fake3 发表于 2015-2-1 03:06
更象双星系统吧,一大一小,小的不够形成恒星,成了褐矮星(小于80倍木星质量?)。。。褐矮星塌缩过程中剩 ...
是的,不过光环是J1407b本身的还是J1407点火时被吹到J1407b周边的就不好说了。