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草根天文快乐喜爱者发现新型行星系统,或将改写既有的行星形成理论

2018-02-08 17:00 来源:ag游戏平台官网编辑整理

提起天文大发现,在大家映像中,或许只有国家级的天文研究机构才能发现大成果,然而,在近日NASA公布的一个天文大发现中,业余天文快乐喜爱者就完成了一次逆袭,这也是第一个由公众发现的行星系统,该行星系统名为K2-138,包含有5颗行星。

这5颗行星距离太阳系600光年,其中有四颗为固态行星由岩石组成,可能包含大量地下冰,只有第二颗由气态物质构成。此外,所有的行星离恒星特别很是近,就连最远的K2-138f公转一周只需要13天,这就意味着它们的温度也很高,其中最远K2-138f温度约为400摄氏度,而最近的K2-138b温度在982摄氏度左右,所以它们不太可能存在生命或者成为宜居行星。尽管如此,这些行星独特的、有规律的运行体式格局却很吸引天文学家。

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具体来说,它们围绕着一颗明亮而温暖的K型恒星运行,这颗恒星的质量和大小约为太阳的85%。和我们太阳系按照椭圆轨道运行体式格局不同的是,这套行星系统按照同心圆轨道运行,离恒星最近的K2-138b公转时间为2.3天,然后每颗行星递增50%。

也就是说每一个天体的公转周期成简单的固定比,这种关系在天文学中也被称之为共振链,类似的现象多出目下当今行星周围的卫星,例如土星和木星周围的卫星。而K2-138还是目前发现的,唯逐个个具有接二连三共振链的行星系统。

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至于这套行星系统的由来,按照目前的天文理论还无法解释。按照目下当今流行的吸积假说,行星在早期阶段一样平常是由岩石、气体碰撞并粘合,经历几百万年最终形成稳定的星系,在这个过程当中,行星的初始轨道必须要是偏心圆才能相撞,而在撞击过程当中轨道也会发生变化,偏心率不断变化,最终形成稳定的椭圆轨道。

因此,这套假说不太可能产生像K2-138一样紧密排列的同心圆轨道行星系统。目前天文学家只能推测这套行星系统来自一个相当平缓、不需要撞击,或者井井有条的环境,这和其他行星包括我们自己的太阳系都不同,正因此,这套行星在天文学领域的重要性不问可知,很有可能拓展新的行星形成理论。

有意思的是,此次的发现则是来自于一个叫做Exoplanet Exploration项目,该项目于2017年4月由NASA和在线论坛网站Zooniverse一起合作开展。NASA会将开普勒千里镜每次获取的数据发到Zooniverse网站上,网友们注册成为会员就有机会看到这些表格,并制作相关的天文数学模型、发帖参与评论辩论探索星球。除天文学方面的研究任务,Zooniverse网站还有包括生物、人文、气候等学科的研究项目,志愿者们可以根据自己的快乐喜爱参与相关项目。

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这样一方面满足天文快乐喜爱者的需求,一方面也帮助了科学家分担工作。此次参与发现的人员就包括了牛津大学、UCLA、东京大学、丹麦科技大学等各大顶尖高校的学生,以及阿德勒天文馆、NASA等机构的工作人员。

目前这项研究研究已经获得了美国能源部、英国高等教育委员会、日本教育委员会的资助。接下来包括NASA和加州理工大学的专业科学家将继续对K2-138星系展开研究,期望从这个有序系统解开行星的形成和迁移奥秘。

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