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觀測到了!它正在形成,這就是系外行星

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老哈勃的新技術(shù)帶來了新發(fā)現(xiàn)----系外行星的發(fā)現(xiàn)與研究進(jìn)展

你相信嗎?一個(gè)正在形成的木星大小的系外行星被哈勃直接觀測到了

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了最年輕的太陽系外行星,其大小相當(dāng)于木星(目前還在繼續(xù)長大)

(圖片來源:宇航局,航天局,空間望遠(yuǎn)鏡研究所,約瑟夫·奧姆斯特德(空間望遠(yuǎn)鏡研究所))

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡不斷向宇宙深處窺視,發(fā)現(xiàn)了迄今最年輕的系外行星,一個(gè)距離地球378光年的大家伙,而且現(xiàn)在還在繼續(xù)長大。

行星由塵埃和氣體構(gòu)成,圍繞著星周盤旋轉(zhuǎn),而它們又圍繞其恒星旋轉(zhuǎn),碰撞凝聚,緩慢演變成一個(gè)“球體”。在遙遠(yuǎn)的半人馬座,哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個(gè)行星正在形成。據(jù)相關(guān)科學(xué)家解釋,這顆年輕的太陽系外氣態(tài)巨行星PDS 70b(PDS:Planetary Data System,行星數(shù)據(jù)系統(tǒng)),只有500萬年的年齡。盡管這顆行星仍然還在聚合物質(zhì)過程中,但把它從其所圍繞年輕恒星中脫離后單獨(dú)來看,但它已經(jīng)是巨大的了----大小基本等同于木星。

在一項(xiàng)新的研究中,科學(xué)家們利用這個(gè)獨(dú)一無二的機(jī)會(huì),在哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測下來研究像PDS 70b這樣一個(gè)行星的形成過程。

“這個(gè)系統(tǒng)是令人振奮的,因?yàn)槲覀兡芤娮C一個(gè)行星的形成,”此項(xiàng)研究的共同作者,也是來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的亦凡·周(音譯)介紹說?!斑@是一個(gè)真正由哈勃直接觀測到的最年輕的行星?!?/p>

恒星星盤中的70B行星系統(tǒng)哺育著行星PDS79B(圖片來源:南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡,安德烈·B·繆勒(南方天文臺(tái)))

研究者們充分利用了哈勃對(duì)紫外線的靈敏度,來標(biāo)注和測量那些來自落入正在形成的行星的灼熱氣體的幅射,他們直接測算了PDS-70b的質(zhì)量增長速率。

“對(duì)哈勃的觀測使我們能夠估算這顆行星增長質(zhì)量的速度有多快,”周說,“這是研究者們第一次能夠測算行星質(zhì)量的增長速率?!?/p>

他們還能夠直接得到行星的圖像,發(fā)現(xiàn)它看起來似乎即將完成它的形成過程。

另外,這個(gè)團(tuán)隊(duì)看見了若干“熾熱的小點(diǎn)”在紫外線光照中發(fā)著光,這正是適合哈勃發(fā)揮的方面。這些“熾熱的小點(diǎn)”,研究者們認(rèn)為,從行星大氣到它所在的恒星的星盤存在著磁力線,這些點(diǎn)正是沿著磁力線延伸到行星的表面熾熱的物質(zhì)引起的。

系外行星PDS 70b。(圖片來源:圖像處理:約瑟夫·德帕斯切里(空間望遠(yuǎn)鏡研究所))

“如果這些物質(zhì)沿著固定軌跡從星盤到達(dá)行星表面,會(huì)導(dǎo)致局部的熱點(diǎn),”周說,“這些小點(diǎn)至少會(huì)比行星大氣層灼熱十倍?!?/p>

盡管哈勃已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過4000個(gè)系外行星,但據(jù)信只有大約15個(gè)是直接觀測到的。另外,這15個(gè)系外行星中絕大多數(shù)在照片中看起來就是一個(gè)點(diǎn),它們太遠(yuǎn)太小了。

“我們關(guān)于巨行星的形成過程所知還不是很多,”研究作者,來自來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的布蘭登·鮑勒 說。“這個(gè)行星系統(tǒng)給了我們一個(gè)新的機(jī)會(huì),來見證物質(zhì)落入行星表面。我們的結(jié)論為這項(xiàng)研究開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域?!?/p>

這些PDS 70b的觀察資料并不是這顆系外行星的完成版,研究者們?cè)谒麄兊膱?bào)告中承認(rèn)。另外還有一些數(shù)據(jù)需要去確認(rèn)質(zhì)量增長速率并進(jìn)一步探索這顆行星。研究PDS 70b的更多細(xì)節(jié)有助于搞清楚氣態(tài)巨行星如何形成。

在研究PDS 70b時(shí),研究者們應(yīng)用了一項(xiàng)新技術(shù)?!盀檫M(jìn)行更深入的系外行星研究,尤其是一顆正在形成過程行星的研究,去探索一條新的路線,”這是他們的本意。而在這項(xiàng)技術(shù)中,周從 PDS 70b中移除了恒星造成的眩光。

恒星眩光對(duì)于科學(xué)家們研究遙遠(yuǎn)的類似系外行星這樣的物體是一個(gè)挑戰(zhàn)。研究者們?cè)谘芯肯低庑行菚r(shí),經(jīng)常被它們附近的灼熱恒星所干擾。因此,在移除眩光后,研究團(tuán)隊(duì)就能對(duì)行星進(jìn)行更好的觀察,他們?yōu)槲磥淼难芯空邆冄芯拷咏茻岷阈堑男行情_辟了新的道路。

“在發(fā)射后的31年,我們?nèi)阅馨l(fā)現(xiàn)應(yīng)用哈勃的新方法,”鮑勒補(bǔ)充道,“當(dāng)大多數(shù)的氣體和塵埃落入行星表面并且維持恒定的速度這樣發(fā)展,我們將與未來的觀測者們一起,繼續(xù)有所發(fā)現(xiàn)的?!?/p>

BY:Chelsea Gohd

FY:Mice Above The Clouds

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