天文学家认为他们发现了一颗围绕系外行星形成的卫星

科学家们在一颗系外行星周围发现了一个信号,这可能是一个环绕行星盘的特征——一个由碎片组成的圆盘,有一天可能会形成系外行星。

天文学家推论,在木星和土星的早期,这些巨大的行星会将碎片困在这些环绕行星的圆盘中。来自圆盘的碎片可能会做这两件事之一:落到行星上或聚集成卫星。来自智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的最新研究结果显示,在距离地球370光年的年轻系外行星周围,可能存在这样的圆盘。

图解:由ALMA数据制作的PDS 70系统图像。右边的斑点可能是第一次被观测到的环行星盘。

这颗系外行星被称为PDS 70c,是已知的距母星PDS 70最近的第二颗系外行星。它的轨道离年轻的(大约500万年前)母星很远,比太阳和海王星的距离更远,比一个巨大的尘埃环的轨道更近。今年早些时候,科学家首次利用超大望远镜(VLT)发现了PDS 70c存在的证据。研究人员解释说,他们的研究结果不仅是系外行星的标志,而且是一颗吞噬了附近部分气体和尘埃的系外行星。

图解:2013年1月2日:天文学家估计银河系可能包含多达4,000亿颗系外行星,这几乎是每一颗恒星都有一颗行星。

来自美国、智利、法国和德国的一组研究人员通过重新分析和校准ALMA以前关于恒星系统的数据,跟踪了VLT的观测结果。他们在寻找亚毫米波,一种特别适合观察尘埃云介于红外光谱和微波光谱之间的波长。他们在与PDS 70c相同的地方发现了一个模糊的亚毫米源。

科学家们声称,他们已经在这颗巨大的年轻行星周围发现了云状物,并推断出这个云团就是一个环绕行星的圆盘。他们估计这个圆盘的质量是地球质量的0.002到0.0042倍,大约是月球质量的四分之一。

图解:艺术家显示在银河系内的恒星有行星环绕着是多么普通的现象。

根据发表在《天体物理学杂志通讯》上的论文,这些云状物在行星形成过程中扮演着重要的角色。天文学家认为,木星和土星的卫星就是由这样的光环形成的,光环的性质可能会决定卫星的性质。如今,天文学家真的很关心那些围绕木星和土星形成的卫星,因为其中一些卫星可能具备了外星生命存在的条件。

他们还发现了一种亚毫米波辐射的神秘来源,这种辐射有些接近于PDS 70b,但他们无法对这种辐射的定义给出一个强有力的猜测。

图解:内太阳系和系外行星HD 179949 b、HD 164427 b、Epsilon Reticuli ab、及Mu Arae b轨道的比较图。(所有母星皆在中央位置)

这些推论仍然基于模糊的斑点,还有很多天文学家不知道的行星是如何形成的。但是,如果这些结果经得起进一步的检验,那么PDS 70c可能是一颗刚刚完成其形成阶段的行星,并且可能是了解行星——它们的卫星——如何形成的一个很好的来源。

系外卫星是围绕系外行星或其他非恒星系外天体运行的天然卫星。

图解:由威尔逊山天文台1.5米望远镜上的旋风星冕仪(Vortex coronograph)拍摄HR 8799(飞马座V342)的三颗行星影像。

通过对太阳系中自然卫星的实证研究推断,它们很可能是行星系的共同组成部分。大多数被探测到的系外行星都是巨型行星。在太阳系,巨型行星有大量的天然卫星(见木星的卫星,土星的卫星,天王星的卫星和海王星的卫星)。因此,我们有理由假设系外行星也同样普遍存在。

图解:利用凌日法侦测系外行星,下方的线图代表不同时间地球所接收到的光量。

虽然利用现有技术很难探测和确认外行星,但根据飞船在飞行任务中得到的观测,开普勒(Kepler)发现了一些候选的外行星,其中一些可能是外星生命的栖息地,另一个可能是流浪行星。到目前为止,还没有得到证实的外太空探测。然而,在2019年9月,据天文学家报告,观测到的虎斑星的黯淡景象可能是由一个孤立的外星球的分裂所产生的碎片造成的。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Ryan F. Mandelbaum

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