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揭開神奇“超級棉花糖”的外星世界的祕密。

目前天文學家們還沒有找到任何一個具有星環的系外行星,但是研究者已經發現了古怪地像棉花糖一樣的外星世界。如果他們是相同的呢?

在太陽系的四個帶外行星中都至少有幾個星環,但到目前為止我們還沒有在外行星周圍觀察到任何一個像這樣的特徵。

這是令人疑惑的,因為以我們目前的技術這些星環應該是可以被檢測到的。一篇論文指出,事實上我們已經看到了環狀的系外行星,只是他們的形狀大的出奇,被稱為“超級棉花糖”行星。

除了極少數的一些情況,一般我們不能直接拍攝外行星。

相反,科學家們不得不通過一連串的好運氣來推測這些星球存在。發現遙遠的恆星周圍星球的最好辦法是連續幾周坐在那裡,盯著太陽,觀察亮度的任何的一點變化。如果碰巧有一顆行星,碰巧從我們的視角來看這顆行星的軌道可以將它轉到太陽的面前,如果這顆行星的體積碰巧足夠大,那麼科學家們就能夠檢測出被行星擋住的微小的光的變化。

這個技術被稱為“凌日法”,它確實依賴於所有的條件都恰到好處。但是銀河系中有足夠多的恆星(數千億那麼多),我們可以用這種方法發現數以千計的系外行星。

原則上來說,這種方法應該可以展現系外行星環的。如果外星世界是光彩熠熠的,那它的特性應該會對轉移訊號有所影響。例如,在環和星球之間微露的星光對轉移造成空隙,一些天文學家聲稱已經見到此種情景,但是效果如此微妙不明顯以至於沒有充分可信的例子,甚至是我們已經研究過的最大的星球也不行。

一旦這個徑向速度法確定了一個合適星球,科學家們可以繼續跟進,用各種方法測量星球位置的顫動來計算星球的品質。

研究(星際)轉變也讓科學家們確定了新世界的特性。比如,天文學家們可以通過觀察它要多久讓母星達到最小亮度值,以及它有多少亮度被遮擋來估測這個星球的大小。一個更大的星球會花更久的時間來變黯淡,遮擋更多光線。因此,它更容易被觀察到,所以這些很多新星系都是巨型的,類似於土星和天狼星。

從品質和大小,天文學家們可以測量平均密度,這是一個用來確定我們觀察的星球的種類的重要數字。很高的密度?那它可能是由石頭和水構成的,就像地球一樣。相對低一點密度?可能是氣體巨行星的殘骸,像是木星和天王星。但是它們和其他種群一樣,有一些古怪的地方。就係外行星而言,有很多新世界被科學家們起了別稱“superpuffs ”並且這些superpuffs 也真的很怪。

它們都是地球大小的五到十倍,不論是品質還是大小。只有一個例外,它們在很近的地方繞軌於它們的母星,它們的一年相當短,只有十五個地球日長短。但是它們肯定共有的特點就是這些新世界們都有極低的密度。從這個角度來說,土星的密度,每立方厘米0.687克,低到如果你能做個夠大的浴缸,它就能浮在水上。這些超級泡芙們有著相當於土星十分之一的低密度。

簡單地說,這些超級噴焰完全是個迷。它們的寄主星沒有任何與眾不同之處,儘管其中有些仍處在年輕階段。超級噴焰或許仍在形成中,尚未穩定進入中年階段;或許被塵雲所遮擋,使人對他們的體積產生了錯誤印象;或許有厚重的氣體包裹層;或許被它們寄主星的潮汐力牽扯;或許擁有光環。

超級噴焰是有環行星偽裝的這一論點非常簡單就能說明。光環很容易干擾科學家將中間轉換資料換算為用於計算天體體積的最終資料的方法。舉個例子,假設一個外星人用我們的技術觀測土星,他所計算出的土星體積將是真正數值的兩倍,密度則會是真正數值的八分之一。從我們的角度來看,類似的錯誤認知可以完美地解釋超級噴焰反常的低密度。

但這一解釋並不適用於所有的超級噴焰。一部分這類怪異系外天體的執行軌道離它們的母星太近了。在這樣的位置上,萬有引力會撕碎任何光環系統。在其他情況下,無論研究人員如何調整一個光環系統的假定體積,結構和方向,都不能使它與傳輸訊號的精準特性相匹配。

儘管如此,這項新研究的主導者依然從許多已知的超級噴焰中選出了一些有環行星的候選者。現有的觀測科技還沒有精確到可以確定光環的程度,但即將到來的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡能夠達到這一精度。到那時,我們將會知曉有環行星是否是稀有的,也將會知道這些神祕的超級噴焰到底是什麼。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Paul Sutter -Ieprechaun,一顆獼猴桃、提督拯救世界,Voyager

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 124光年外的一顆系外巨行星,或具有宜居性