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岩石行星的“最强boss”,距地39光年,也是一颗可怜的星球

根据国外媒体报道,在距离地球730光年之外的地方,天文学家发现了一颗迄今为止,宇宙中最大的岩石行星,它大约有39个地球那么大,如今正在围绕着一颗恒星快速地运转着。

天文学家是如何发现它的?

天文学家将这颗岩石行星取名为“TOI-849b”,通过目前得知的观测数据,它虽然如今是一颗岩石行星,不过这并不代表着它一直都如此。天文学家认为,“TOI-849b”在诞生的早期,它可能是一颗体积比木星还要大的气态行星,而如今我们看到的它,只不过是大气层被剥离后的岩石类行星核而已。

说起来,这次发现“TOI-849b”,也是NASA的凌日系外行星巡天卫星的功劳,自从2018年,这颗卫星被发射到地球轨道上,如今2年多的时间里,陆续发现了50多颗系外行星,为科学家们提供了了解系外行星的详细数据。同时,还有上千颗候选中的系外行星,也都是这颗卫星发现的。

我们都知道,行星并不发光,那么,天文学家是如何在宇宙中发现它们身影的呢?在这里简单为大家介绍一下:行星围绕着恒星运行,各自有着不同的轨道中后期,而通过观测,当行星越过恒星表面的时候,就会遮挡住恒星的一部分光线,这个时候,通过观测恒星表面亮度的细微变化,并且计算出其周期,就可以判断是否有行星围绕着它运行。

“TOI-849b”和母星之间的距离很近,公转一圈大约仅需18小时的时间,这对于天文学家们来说,是一次全新的观测发现,因为此前在对于系外行星的观测中,气态行星一般都是诞生于距离恒星很远的地方,拿太阳系来说,太阳系内侧的几颗行星,也都是岩石行星。这个发现也意味着,宇宙中恒星系统的孕育和行星排列,或许有着多种规律。

为何它会由气态行星变成岩石行星?

天文学家发现,“TOI-849b”的表面温度超过了1500摄氏度,从密度上来说,它虽然质量是地球的39倍左右,可是密度却和地球相仿。这意味着,它在诞生早期,吸收了大量的氢气和氦气,从构成形态上来看,是与木星差不多的。

“TOI-849b”也是天文学家第一次在宇宙中观测到彻底剥离了大气层的岩石类行星核,天文学家认为,之所以它从一颗气态巨行星变成了岩石行星,或许是因为它距离母星太近了的关系。

通过计算机建模,天文学家表示,“TOI-849b”诞生之后,它一直都尝试着不断地靠近母星,受到母星强大引力的影响,以及太空辐射等对于大气层的剥离,它的大气层也渐渐消失。此外,在“TOI-849b”所在的恒星系统中,或许母星的身边曾经有另一颗行星,“TOI-849b”在争夺“轨道”的过程中,因为碰撞而彻底失去了自己原本的模样。

当然,这些也都是天文学家们的猜测,此外还有一个观点就是,或许“TOI-849b”至今仍然在成长过程中,它并不是失去了大气层,而是还没有办法积聚足够的气体,可能如今看起来它是一颗岩石类行星,日后它可能会不断地演化,变成一颗类木行星。

气态行星真的可以变成岩石行星吗?

“TOI-849b”的发现,给了天文学家们新的研究方向,此外也带来了新的问题,那就是气态行星真的可以变成岩石行星吗?如今,天文学家们对于行星的研究结果表明,宇宙中已知的行星,一共分为两大类,其中一类是岩石行星,其中的代表星球就是我们熟悉的地球。另一种则是气态行星,其中的代表星球是木星、海王星等等。

什么是气态行星呢?简单来说,就是一种不以岩石或其它固体为主要成分的行星。它们的质量和密度是不成正比的,这也是为何“TOI-849b”个头很大,但是密度却和地球差不多的原因之一。因为气态行星的主要构成,分别是氢元素、氦元素等,这些元素都是轻元素,所以气态行星其实都不过是一个“虚胖子”。

多年来,其实普通人对于气态行星一直都有一个误解,那就是气态行星是否可以着陆呢?毕竟在我们的理解中,它们都是气体。不过事实上,它们也具有岩石或者金属的核心,这也是为何“TOI-849b”被认为是一个巨大行星核的原因。

早在2015年,天文学家们就曾经通过计算机建模,发现在某些特定条件下,气态行星是可以演化成为固态行星的,比方说当气态行星远离母星,它的表面温度非常低,这个时候氢气和氦气就会冻结成冰,在它的表面形成一层厚厚的冰壳,告别了气态,自然就是固态了。

其次,就是气态行星的内核因为某种原因而发生强烈的聚合反应,导致原本包围着气态行星的氢元素纷纷被消耗掉,这样,气态行星也会变成固态行星,对比“TOI-849b”,它显然不会是第一种原因形成的,毕竟它距离母星很近,从第二种推测的角度来说,通过撞击而导致气体消失,还是有可能的。

显然,“TOI-849b”给了天文学家们新的研究思路,甚至有天文学家认为,或许在太阳系之中,类似“TOI-849b”的情况也在悄然发生,比方说位于小行星带之中的灵神星,它全部由金属构成,而且主要成分是铁和镍,这让它看起来,也好像是一个行星核一般。

“TOI-849b”带给天文学家哪些启发?

人类在太空探索的过程中,其实如今仍然处于刚刚起步阶段,毕竟我们对于宇宙的了解仍然很片面,就连太阳系,我们也有很多未解之谜,这也是为何天文学家们努力去探索系外恒星系统的原因。

这次“TOI-849b”带给天文学家们的启发,主要集中在以下两个方面:

第一,太阳系中有多少类似的天体?有观点认为,在太阳系诞生早期,其实太阳系中的行星数量至少有上百颗,不过后来却只有8颗行星幸存,这意味着,在太阳系稳定的过程中,很多行星都被摧毁了,如今在火星和木星之间的小行星带,或许就是最好的证据之一。

上文中我们提到过,小行星带中有一颗叫做灵神星的小行星,它的体积很大,它的质量大约是所有小行星加起来的0.6%,在发现“TOI-849b”,这个宇宙中巨大的行星核之后,天文学家重新对灵神星进行了审视,认为它或许也是一个行星核,而且它的本身,极有可能是一个大小和火星差不多的行星。

在太阳系早期,灵神星被粉碎,可是它的内核却完整的保存了下来,这让它变成了一颗金属小行星,或者你也可以认为,灵神星其实与“TOI-849b”一样,都是一个行星核,只不过“TOI-849b”是岩石行星核,而灵神星则是金属行星核。

第二,研究太阳系中木星、土星等大质量气态行星的核心构成。可以说,“TOI-849b”就是一个天然的观测对象,通过对它的研究,可以帮助我们更好地了解气态行星的内部结构,特别是和它一样,都是由氢气、氦气等构成的气态行星,以及并不是处于恒星系统边缘的气态行星。

如今,NASA已经准备在2022年发射灵神星探测器,希望可以揭开它的真相,以查看它到底是不是一个金属内核,帮助我们了解太阳系早期的行星之谜。接下来天文学家也会继续对“TOI-849b”进行追踪观测,查看它的年龄、所在恒星系统规模等相关信息,一起拭目以待吧!

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