“它不该存在!”一颗神奇的系外行星,让天文学家头痛于无法解释
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是天上的星星多一些,还是地上的沙子多一些?这个问题很难回答,我们做不到一粒一粒去数地上的沙子,而现在天文学家推测可观测的宇宙直径约为930亿光年,至少存在2000亿个星系,星星自然数不胜数。
既然有如此多的星星,对于我们人类来说,肯定有一些星星是超出我们常识范围的。
比如这颗位于南十字座的HD 106906 b,它的存在直接挑战了天文学家的认知。
不应该存在的行星
HD 106906 b是一颗距离地球300光年的气态巨行星,气态巨行星并不少见,太阳系中的木星也是这样的行星,但HD 106906 b确是行星中极为少见的那一种。它的重量是木星的11倍,要知道木星可是咱们太阳系中最大的行星了。
除了超大的体型,HD 106906 b和自己母恒星的距离也远得超出想象,当它绕着自己的轨道完整地走完一圈时,需要13538.6年。
两者的距离有多远呢?天文学家推测,HD 106906 b与母恒星差着650个天文单位,也就是地球和太阳之间距离的650倍。
天文学家对两颗星体之间竟然存在如此遥远的距离而感到震惊,不仅是因为数字的确吓人,还因为目前恒星与行星形成的星云假说,根本无法解释HD 106906 b为什么可以存在。
恒星和行星是如何诞生的?
星云假说是天体演化学中用来解释恒星与行星是怎样形成并演化的模型,也是目前在天文学界最被广泛接受的模型。
这个假说以太阳系为分析样本,认为太阳系是在一大片星云物质中形成的。之后,星云假说被广泛运用在解释宇宙中的其他恒星与行星的形成。
天文学家认为,像地球这样与恒星距离比较近的行星,是由围绕恒星的原始圆盘形成的,圆盘中丰富的尘埃和气体为小行星状物体的合并创造条件。
按照这个理论,要形成一个大型行星,它必须花上很长时间才能慢慢累积完成,同时,因为这一过程太过缓慢,导致巨行星不会离恒星太远。
当然,大型行星也可能因为盘状物质的直接崩塌,于是它才有机会快速拿到那么多的“原料”。
然而,不论是哪种方式,一个恒星周围的原始盘很少能为一颗行星提供那么多的物质,更别说在距离恒星那么远的外围地区。
已经形成了的行星HD 106906b,直接挑战了目前天文学界最普遍的认知。
天文学家怎么解释它?
领导研究小组的凡妮莎·贝利(Vanessa Bailey)说:“这个系统特别吸引人,因为无论是行星还是恒星形成的模型都无法完全解释我们所看到的。”
当然,凡妮莎也对这颗行星是如何形成的充满兴趣,研究小组已经提出了好几个替代假设,其中比较能说服人的是迷你双星系统假说。
按照凡妮莎的解释,当两个相邻的气体团独立塌缩成恒星时,就有可能形成一个双星系统,如果这两颗恒星离得足够近,那么二者的引力就能把彼此的轨道结合在一起。
“在HD 106906系统中,恒星和行星可能独立于气体团而坍塌,但由于某种原因,这颗行星的气体团物质匮乏,从未长大到足以点燃并成为恒星。”
根据凡妮莎的说法,这种情况下的一个问题是双星系统中两颗恒星的质量比通常不超过10比1,但HD 106906系统中,比例超过了100:1。
凡妮莎继续解释道:“这一极端质量比并不是从双星形成理论中预测出来的,就像行星形成理论预测的那样,我们无法在离主恒星如此远的地方形成行星。”
结语
这颗年轻的行星只有1300万年的历史,究竟是什么在离恒星如此遥远的地方创造了体型巨大的它,还需要更多的观测和研究,不过,当天文学家想明白这个问题的答案时,人类关于行星演化的认知肯定将会被改写。
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