天文学家曾经的认知是,行星都是在恒星周围的特定轨道上形成,一旦形成便会稳定在轨道上运转,不会改变。
艺术家笔下的流浪行星,背景是位于蛇夫座Rho的恒星形成分子云。来源:Universe Today
然而,近期的观测与模拟计算结果挑战了这一观点,揭示出行星系统在初期其实是非常「不稳定」的。这期间,行星在轨道上运转时会相互产生共振,使得行星不断地改变,甚至互换轨道,直到多余的行星被抛出到宇宙空间,整个系统才会逐渐稳定下来。
被抛出恒星系统,自由在星际物质中流浪,不再受任何恒星引力束缚的这些天体,我们称之为「流浪行星」。它们可能是类似于木星的大型气态行星。
来源:M. Weiss/CfA
在被抛离恒星系统的过程中,流浪行星甚至可能会将整个卫星系统,包括那些表面被冰封的卫星,一并带入宇宙空间。
可能存在生命的流浪行星
这些被带出的卫星,它们的表面虽然被冰封,但在“冰地壳”下可能存在着液态水,就如同木星、土星、天王星和海王星的卫星那样。
天文学家观测系外行星时,在恒星系统通过背景星的过程中,发现由大型气态行星的微型引力透镜效应,所产生短暂光度增强现象。来源:NASA Hubble site
这些液态水可能在岩石核心的地质活动或放射性物质的衰变的加热下,变得温暖足以「支持生命活动」。
近年来,天文学家运用微型重力透镜效应进行观测,成功地探测到了在星际空间中流浪的大型气态行星,这在很大程度上证明了这种可能性。
据推论,在以太阳系为中心,距离最近的恒星-毗邻星,约4.2光年为半径所画出的球形空间中,大约存在着数以万计的流浪行星,而在整个银河系中,这一数字更可能达到万亿颗。这无疑大大增加了「外星生命存在的可能性」。
新一代的太空望远镜
这些发现将为新一代的太空望远镜,例如性能优异的欧几里德太空望远镜(Ecuid)或罗曼红外线太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope),提供了绝佳的观测目标。
艺术家笔下所呈现,表面被冰封的类地型流浪行星。来源:NASA
通过这些望远镜,我们或许可以对流浪行星及其卫星系统进行更为深入的研究,进一步揭示它们的性质与潜在的生命存在可能性。
对流浪行星的研究,除了增强我们对恒星与行星演化过程的理解,同时也可能成为寻找外星生命的重要步骤。作为天文学的新疆界,流浪行星的探索有望在未来打开一扇新的窗户,让我们对宇宙有更深更广的理解。
来源:
https://www.universetoday.com/162532/if-rogue-planets-are-everywhere-how-could-we-explore-them/#google_vignette
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S009457652300379X
编辑:李苒苒
校对:张 凡
审核:陈 萍
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