科学家对在微小恒星周围发现巨型行星感到困惑 | 路透社
Will Dunham
华盛顿,6月4日(路透社)——天文学家发现了一个令他们困惑的宇宙异常现象:一颗巨大的行星围绕着一颗非常小的恒星运行。这一发现挑战了当前关于行星形成的认知。
这颗恒星的质量仅为太阳的五分之一。
根据行星形成的主流理论,这种大小的恒星应该拥有类似地球和火星的小型行星。但检测到绕其运行的这颗行星却大得多;实际上,它与我们太阳系第二大行星土星的体积相当。
广告 · 继续滚动这颗名为TOI-6894的恒星位于狮子座,距离地球约240光年。一光年是光在一年内传播的距离:9.5万亿公里。这是已知拥有大型行星的最小恒星,比之前已知的类似恒星小约40%。
该研究的主要作者、英国华威大学的天文学家爱德华·布莱恩特表示:“这一发现提出了一个问题:如此小的恒星如何能容纳如此大的行星,目前我们还没有答案。”该研究于周三发表在《自然天文学》杂志上。
广告 · 继续滚动位于我们太阳系之外的行星被称为系外行星。围绕TOI-6894运行的是一颗气态巨行星,类似于我们太阳系中的土星和木星,而非像地球这样的岩石行星。
行星系统的诞生始于一大团气体和尘埃——称为分子云——在其自身引力作用下坍缩形成中央恒星。围绕恒星旋转的剩余物质,即所谓的原行星盘,会形成行星。较小的云团会产生较小的恒星,而较小的盘面所含物质较少,形成的行星也较少。
“在小型尘埃和气体云中,很难形成巨型行星,“伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的系外行星科学家、该研究的合著者文森特·范·艾琳解释道。
“这是因为要形成一颗巨型行星,需要快速形成一个巨大的行星核心,然后在该核心上迅速积累大量气体。但只有在恒星开始发光、盘面迅速消失之前才有时间完成这一过程。对于小型恒星,我们认为在盘面消失之前,根本没有足够的质量来足够快地形成一颗巨型行星,“范·艾琳补充道。
目前已知的行星中没有一颗比其宿主恒星更大,这里的情况也是如此,尽管两者的尺寸比通常情况要接近得多。太阳的直径是太阳系最大行星木星的10倍,而TOI-6894的直径仅比其唯一已知行星的直径大2.5倍。
这颗恒星是一颗红矮星,这是常规恒星中最小的类型,也是银河系中最常见的恒星。
“由于这些恒星非常普遍,银河系中可能存在着比我们想象中更多的巨行星,“布莱恩特说。
这颗恒星的质量仅为太阳的21%,亮度也低得多。事实上,太阳的亮度大约是TOI-6894的250倍。
“这些发现表明,即使是宇宙中最小的恒星在某些情况下也能形成非常大的行星。这迫使我们重新思考一些行星形成模型,“范·艾琳表示。
该行星与其恒星的距离比地球与太阳的距离近约40倍,公转周期约为三天。它与恒星的近距离意味着行星表面温度相当高,尽管不如在类似近距离轨道上发现的被称为’热木星’的气态巨行星那么热。
其直径略大于土星,稍小于木星,但密度比两者都低。其质量是土星的56%,木星的17%。
用于研究该行星的主要数据来自NASA的TESS(凌日系外行星巡天卫星)和位于智利的欧洲南方天文台的VLT(甚大望远镜)。
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