宇宙行星的惊人多样性:只有小古怪没有大不同

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 20:46:55
2015-05-25 08:55:52 来源:新浪科技 责任编辑:
核心提示:距离太阳最近的水星与太阳之间,空空如也,连一颗小行星都没有
新浪科技讯 北京时间5月25日消息,据国外媒体报道,“太阳系越看越古怪,”来自加州大学的行星科学家Gregory Laughlin说,只是目前还没法很快搞明白太阳系到底有多奇怪(像个古怪的叔叔,或者骑着独角兽的妖精)。
我们对于太阳系并不陌生,这里是我们的家。上学时我们就已大致了解这个星系里的所有星球,记住了它们的名字和按照距离太阳远近来排列的顺序。
距离太阳最近的四颗星球有着可以行走的岩石陆地,也方便宇宙飞船登陆。剩下的星球(除了冥王星外),都是带有美丽光环的巨型气体星球。行星之间是小行星带,充当着护城河。配置简洁,一个半世纪以来,我们关于行星的了解大抵如此,一直到了1995年。
当时天文学家发现了另一个行星绕着恒星旋转的星系,大小与木星相当,命名为51Pegasi B。之后的20年里,天文学家发现了数千个这样的星系。而据估计,整个银河系里有几千亿个。现在我们终于知道了,太阳系根本不孤单。
这些星系差不多就是一个缩小版的宇宙,充满着无序,宇宙的各个角落大概都是一个样子,没什么差别。但是在如果在这些多行星系间比较,我们的太阳系足够神奇到立马脱颖而出。科学家正在尝试解释它为什么会这奇怪。如果真的证实了它是茫茫宇宙中一个特异存在,那么连同我们和所有的生命都是如此了。
怪异的空间
行星和恒星一样普遍,知道这个事实就会意识到行星惊人的多样性。“我们总是隐约希望行星都是类似的,”Laughlin说,“它们确实差不多,但远比太阳系给我们的想象要古怪的多。”
利用开普勒天文望远镜,天文学家发现了各种不同形状和大小的行星和行星系统,譬如一个规模相当于木星和它的最大的四颗卫星的Q版行星系。在另一些星系中,行星绕行的轨道面与恒星的旋转轴的角度非常大。还有少数星系,行星可以同时围绕两个恒星旋转,类似于令星球大战影迷疯狂的双恒星星系现实版。
太阳系里的行星不是小型的岩石星球就是巨型的气体星球。但是现在,天文学家发现其他大部分行星都没法归入这两个类别,而是介于两种类型之间,没气海王星(气体行星)大,比地球小。最小的一颗偶尔被称为“超级地球”(这个名字有些误导,因为超级地球一点也没必要像地球,只是个头比地球大些),可能是个岩石行星。稍大一些的叫子海王星,里面大部分是气体。
更奇怪的是,很多行星的轨道都离恒星非常近,比水星与太阳的距离还要近。2009年天文学家第一次发现这种行星时,大多数天文学家都是持怀疑态度的。“简直是疯狂到令大多数人都不相信”Laughlin说。开普勒上天后,证实了它确实存在,而且无处不在。事实上,银河系里半数的恒星可能都拥有这种紧密的超级地球式的行星。
“这算是最大的不同点之一,”Laughlin说,“因为在距离太阳最近的水星与太阳之间,空空如也,连一颗小行星都没有。”
木星是另一个让太阳系奇怪起来的地方。像木星那样的大行星并不常见,而且大多数的轨道半径都地球和火星的轨道半径差不多。与木星轨道半径相近的大行星只有2%。
没人知道太阳系为何与众不同,对此,Laughlin有自己的观点。他在解释中设计了一个精巧的场景,游牧的木星突袭并摧毁了还在婴儿时期的行星,改变了太阳系的命运,为我们所深爱的地球清出一条路。
【延伸阅读】美媒:科学家破解星系死亡之谜 因窒息而死
参考消息网5月16日报道 合众国际社5月14日报道称,正如动物需要氧气才能活下去,星系需要氢等冷气体。无法获得必要物质来生成新恒星的星系被认定为“死亡”。所有星系中目前约有一半死亡,不再生成新的恒星。但直到最近,科学家都不完全确定星系为何或如何被毁灭并失去恒星生成能力。天文学家曾提出两套基本理论:给予生命的冷气体不是被外部力量吸走,就是内部机制阻碍了新的冷气体流入以进行补充。
为解开这个谜团,研究人员想出一个新主意——追踪探索死亡星系里的金属元素含量。
研究报告主要作者、英国剑桥大学卡文迪什实验所和卡弗里宇宙学研究所的天文学家彭英杰解释道:“金属元素能有力地说明恒星形成的历史,一个星系生成的恒星越多,金属元素含量就越高。因此,死星系里的金属元素含量应当能够告诉我们它们是怎么死亡的。”
据天文学家推理,假如外部力量迅速吸光星系里有助于恒星形成的气体,那么金属元素含量在死亡前后就会是相等的;而假如星系死于缓慢窒息——气体供应被内部环境阻绝,那么金属元素含量就会继续上升,然后在气体全部耗光后戛然而止。
“我们发现,就一定的星体质量而言,死星系里的金属元素含量大大高于仍在生成恒星的同等质量星系,”研究报告的另一位作者罗伯托·马约利诺说,“这不是我们预计在气体突然断绝时会出现的情况,但与窒息情境相吻合。”
他们对金属元素进行的分析表明,一个星系窒息而死大约需要40亿年,这就是死星系与活星系的年龄差。
彭英杰表示:“这是首次有结论性证据证明星系是窒息而死的。下一步要弄清是什么导致了这个过程。其实我们知道其死因,但还不知道何为罪魁祸首,尽管有几个嫌疑因素。”
研究报告于本周发表在英国《自然》周刊上。
(2015-05-16 12:08:58)
http://science.cankaoxiaoxi.com/2015/0525/792526.shtml
2015-05-25 08:55:52 来源:新浪科技 责任编辑:
核心提示:距离太阳最近的水星与太阳之间,空空如也,连一颗小行星都没有
新浪科技讯 北京时间5月25日消息,据国外媒体报道,“太阳系越看越古怪,”来自加州大学的行星科学家Gregory Laughlin说,只是目前还没法很快搞明白太阳系到底有多奇怪(像个古怪的叔叔,或者骑着独角兽的妖精)。
我们对于太阳系并不陌生,这里是我们的家。上学时我们就已大致了解这个星系里的所有星球,记住了它们的名字和按照距离太阳远近来排列的顺序。
距离太阳最近的四颗星球有着可以行走的岩石陆地,也方便宇宙飞船登陆。剩下的星球(除了冥王星外),都是带有美丽光环的巨型气体星球。行星之间是小行星带,充当着护城河。配置简洁,一个半世纪以来,我们关于行星的了解大抵如此,一直到了1995年。
当时天文学家发现了另一个行星绕着恒星旋转的星系,大小与木星相当,命名为51Pegasi B。之后的20年里,天文学家发现了数千个这样的星系。而据估计,整个银河系里有几千亿个。现在我们终于知道了,太阳系根本不孤单。
这些星系差不多就是一个缩小版的宇宙,充满着无序,宇宙的各个角落大概都是一个样子,没什么差别。但是在如果在这些多行星系间比较,我们的太阳系足够神奇到立马脱颖而出。科学家正在尝试解释它为什么会这奇怪。如果真的证实了它是茫茫宇宙中一个特异存在,那么连同我们和所有的生命都是如此了。
怪异的空间
行星和恒星一样普遍,知道这个事实就会意识到行星惊人的多样性。“我们总是隐约希望行星都是类似的,”Laughlin说,“它们确实差不多,但远比太阳系给我们的想象要古怪的多。”
利用开普勒天文望远镜,天文学家发现了各种不同形状和大小的行星和行星系统,譬如一个规模相当于木星和它的最大的四颗卫星的Q版行星系。在另一些星系中,行星绕行的轨道面与恒星的旋转轴的角度非常大。还有少数星系,行星可以同时围绕两个恒星旋转,类似于令星球大战影迷疯狂的双恒星星系现实版。
太阳系里的行星不是小型的岩石星球就是巨型的气体星球。但是现在,天文学家发现其他大部分行星都没法归入这两个类别,而是介于两种类型之间,没气海王星(气体行星)大,比地球小。最小的一颗偶尔被称为“超级地球”(这个名字有些误导,因为超级地球一点也没必要像地球,只是个头比地球大些),可能是个岩石行星。稍大一些的叫子海王星,里面大部分是气体。
更奇怪的是,很多行星的轨道都离恒星非常近,比水星与太阳的距离还要近。2009年天文学家第一次发现这种行星时,大多数天文学家都是持怀疑态度的。“简直是疯狂到令大多数人都不相信”Laughlin说。开普勒上天后,证实了它确实存在,而且无处不在。事实上,银河系里半数的恒星可能都拥有这种紧密的超级地球式的行星。
“这算是最大的不同点之一,”Laughlin说,“因为在距离太阳最近的水星与太阳之间,空空如也,连一颗小行星都没有。”
木星是另一个让太阳系奇怪起来的地方。像木星那样的大行星并不常见,而且大多数的轨道半径都地球和火星的轨道半径差不多。与木星轨道半径相近的大行星只有2%。
没人知道太阳系为何与众不同,对此,Laughlin有自己的观点。他在解释中设计了一个精巧的场景,游牧的木星突袭并摧毁了还在婴儿时期的行星,改变了太阳系的命运,为我们所深爱的地球清出一条路。
【延伸阅读】美媒:科学家破解星系死亡之谜 因窒息而死
参考消息网5月16日报道 合众国际社5月14日报道称,正如动物需要氧气才能活下去,星系需要氢等冷气体。无法获得必要物质来生成新恒星的星系被认定为“死亡”。所有星系中目前约有一半死亡,不再生成新的恒星。但直到最近,科学家都不完全确定星系为何或如何被毁灭并失去恒星生成能力。天文学家曾提出两套基本理论:给予生命的冷气体不是被外部力量吸走,就是内部机制阻碍了新的冷气体流入以进行补充。
为解开这个谜团,研究人员想出一个新主意——追踪探索死亡星系里的金属元素含量。
研究报告主要作者、英国剑桥大学卡文迪什实验所和卡弗里宇宙学研究所的天文学家彭英杰解释道:“金属元素能有力地说明恒星形成的历史,一个星系生成的恒星越多,金属元素含量就越高。因此,死星系里的金属元素含量应当能够告诉我们它们是怎么死亡的。”
据天文学家推理,假如外部力量迅速吸光星系里有助于恒星形成的气体,那么金属元素含量在死亡前后就会是相等的;而假如星系死于缓慢窒息——气体供应被内部环境阻绝,那么金属元素含量就会继续上升,然后在气体全部耗光后戛然而止。
“我们发现,就一定的星体质量而言,死星系里的金属元素含量大大高于仍在生成恒星的同等质量星系,”研究报告的另一位作者罗伯托·马约利诺说,“这不是我们预计在气体突然断绝时会出现的情况,但与窒息情境相吻合。”
他们对金属元素进行的分析表明,一个星系窒息而死大约需要40亿年,这就是死星系与活星系的年龄差。
彭英杰表示:“这是首次有结论性证据证明星系是窒息而死的。下一步要弄清是什么导致了这个过程。其实我们知道其死因,但还不知道何为罪魁祸首,尽管有几个嫌疑因素。”
研究报告于本周发表在英国《自然》周刊上。
(2015-05-16 12:08:58)
http://science.cankaoxiaoxi.com/2015/0525/792526.shtml