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行星也串门 科学家发现系外行星存在轨道迁移

腾讯太空2016年05月18日07:52

[摘要]一项新的研究表明,开普勒233天体系统困于一个被破坏的轨道结构中,该系统中4颗行星似乎与地球所在的太阳系很少有共同点。

行星也串门 科学家发现系外行星存在轨道迁移

开普勒233中的行星比地球大得多,可能由一个坚实的核心和气体外壳组成,而且它们以7至19天的周期绕着其恒星旋转

腾讯太空讯 据国外媒体报道,开普勒233系统的4颗行星似乎与地球所在的太阳系很少有共同点。一项新的研究表明,开普勒233天体系统困于一个被破坏的轨道结构中。该项研究的第一作者Sean Mills表示,究竟行星如何形成及在哪儿形成,这是行星科学是一个悬而未决的问题。这些巨大的气态行星远比地球大得多,轨道非常靠近它们的恒星。Mills表示,这就是为什么存在一个关于它们是如何形成、如何抵达较近的轨道、以及为什么我们太阳系没有那样巨型气态行星的大辩论。

Mills和他的合作者使用美国宇航局开普勒望远镜的亮度数据来分析四颗行星是如何遮挡星光及改变彼此的轨道的,从而推断出行星的大小和质量。该小组进行了生成这个系统当前架构的行星迁移的数值模拟,它类似于太阳系气体巨星的迁移。太阳系的轨道结构似乎从46亿年前它诞生以来就在进化了。然而,古老的开普勒233系统的四个已知行星,更久地维持着一个轨道结构。

开普勒233中的行星比地球大得多,可能由一个坚实的核心和气体外壳组成,而且它们以7至19天的周期绕着其恒星旋转。天文学家称这些行星为潜在海王星类别,它们是已知的最常见行星类型之一。开普勒233的行星也会出现共振,譬如每次当它们中的一个绕着恒星公转一周,下一颗则绕两周。开普勒233轨道最深处的两颗行星以4:3共振,第二个和第三个以3:2共振,第三个和第四个以4:3共振。天文学家们见过包含两到三颗行星的外太阳系共振,却没见过四颗的。

该研究的合著者Daniel Fabrycky表示,这是这种现象最极端的例子。另一合著者Howard Isaacson表示,开普勒233系统为行星系统中行星的形成和迁移提供了可供选择的方案。Isaacson表示,在这方面,来自开普勒和夏威夷凯克望远镜的数据是至关重要的。Mills表示,行星形成的某些阶段可能涉及剧烈的过程,但在其他阶段,行星可以以一种平稳、平缓的方式演化,这可能就是开普勒233行星所特有的。这种过程完全不同于地球、水星、金星和火星,这些行星是在他们目前的轨道位置形成的。

但是科学家们怀疑太阳系是否更大,木星,土星,天王星和海王星在其形成过程中基本上是移动的,它们可能避开了共振问题。Fabrycky表示,这些共振是非常脆弱的。如果天体四处飞来飞去并互相撞击,那它们会把行星从共振轨道中赶出去。

开普勒233的行星以某种方式设法躲避天体的散乱,比如改变行星的潮汐力,也可能会引起共振分离。Mills和Fabrycky的合作者可以通过使用高分辨率阶梯光栅光谱仪精确测量其光线来确定恒星的大小和质量。光谱显示了大小、质量与太阳很相似的恒星,但它比太阳老60亿岁。(罗辑/编译)

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[责任编辑:sorazhang]
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