天文学家惊讶地发现行星“质量过大,超出了其恒星” | 路透社
Will Dunham

一张未标日期的手稿图像显示了对比星球LHS 3154及其行星LHS 3154b与我们地球和太阳的艺术渲染。宾夕法尼亚州立大学/路透社提供
华盛顿,12月1日(路透社)- 我们银河系中最常见的恒星类型被称为红矮星-比我们的太阳要小得多,光度也较低。这些恒星-或者人们认为-根本不足以容纳比地球大得多的行星。
但是,在距离红矮星仅为太阳质量的11%处发现了一颗至少比地球质量大13倍的行星,这让天文学家们重新审视了涉及这种普遍恒星类型的行星形成理论。这颗行星与其恒星的质量比大于地球和太阳的100倍以上。
宾夕法尼亚州立大学天文学家苏夫拉特·马哈德万说:“我们发现了一颗质量对其恒星来说太大的行星”,他是这项研究的负责人之一,该研究本周发表在《科学》杂志上。
这颗恒星被称为LHS 3154,与我们相对较近,距离地球约50光年。一光年是光在一年内传播的距离,为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。
太阳的亮度大约是这颗星星的一千倍。
普林斯顿大学的天文学家古德穆杜尔·斯特凡松说:“它几乎不算是一颗恒星。它的质量仅略高于支持氢聚变被视为恒星的临界值。”
这颗行星被称为LHS 3154 b,围绕着它的恒星公转的轨道距离地球到太阳轨道距离的约2.3%,每3.7天绕恒星一圈。它甚至比我们太阳系内最内侧的行星水星距离太阳还要更近。
这颗行星可能在大小和成分上类似于海王星,我们太阳系四颗气态行星中最小的一颗。海王星的直径约是地球的四倍。研究这颗行星的方法并未使研究人员测量其直径,但他们怀疑它大约是地球的三到四倍。
海王星没有固体表面,主要由氢和氦组成的动态大气层,上面覆盖着主要由泥状氨和水构成的地幔和一个固体核心。基于其可能类似于海王星的成分和与恒星的接近,斯特凡松表示,它不太可能支持生命。
恒星形成 当星际气体和尘埃的密集团坍缩在自身的引力作用下时,恒星就诞生了。一旦一颗恒星在这样的云团的中心诞生,剩余的物质就会形成围绕它旋转的盘状结构,供给恒星的生长,并且通常会形成行星。
那么为什么一颗红矮星不能容纳一颗新描述的行星大小的行星呢?
“围绕恒星形成的盘只占恒星质量的一小部分,并且预计会随着质量的增加而增加。因此,质量非常低的恒星应该有一个同样质量很低的盘。这样的盘不应该足够重,以至于孕育我们发现的行星,” Mahadevan说道。
“这颗行星引发了围绕质量最低的恒星形成行星的问题,因为之前人们普遍认为这样的恒星主要只能形成质量类似地球的小型类地行星,” Stefánsson说道。
研究人员通过检测宿主恒星因行星轨道运动而引起的微弱摆动来发现LHS 3154 b。他们使用了一种名为Habitable Zone Planet Finder (HPF)的仪器,由Mahadevan领导的团队在德克萨斯大学麦克唐纳天文台的Hobby-Eberly望远镜上建造。
该仪器旨在发现围绕相对冷的恒星运转并且具有液态水潜力的行星,这是生命的关键因素。
“随着我们建造新的仪器,以及我们的测量精度的提高,我们以新的、意想不到的方式看待宇宙,” Mahadevan说道。“我们建造HPF来探测围绕这些冷恒星的类地行星。这一发现是不断涌现的惊喜之一,展示了我们在行星和行星形成方面仍有很多需要学习的地方。”