天文學家提議最大行星上限：10倍木星質量

最新一期《天體物理學》雜誌發表了美國約翰·霍普金斯大學天文學家凱文·施勞福曼（Kevin Schlaufman）的一篇文章稱：

數十年來，天文學界針對如何區分巨行星與褐矮星，尤其是從天文觀測的角度，一直都沒有清晰的界定。

不過，現在是時候可以清晰界定了——最新研究成果顯示，行星質量的上限，可以限定在木星質量的4～10倍。

這意味著：從理論上說，宇宙最大行星——氣態巨行星（類木行星）的最大質量上限是10倍於木星質量。

我們知道，木星是我們太陽系最大一顆行星，質量1.8986×1027kg，相當於317個地球質量，或者太陽系其他行星質量總和的2.5倍，但只有太陽質量的千分之一。

為什麼天文學家這麼有底氣，來限定最大木星質量呢？

這個研究團隊之所以能得出這個結論，主要是基於對146個帶有行星的系外恆星系統的觀測數據。

先來說下，什麼是行星？

行星之所以稱為行星，在古代天文學家眼裡，其實是相對於遙遠而不動的恆星來說，它們是移動的星星。

如今我們知道，宇宙中沒有固定不動的天體。

2006年，國際天文學聯合會為太陽系內的【行星】下了定義：

天體運動軌道是環繞著太陽。

擁有足夠大的質量維持流體靜力平衡，也就是接近球體的天體。

能夠清除軌道附近的其它天體。

正因為第點，導致冥王星被踢出了太陽系九大行星之列，降級為矮行星。

這是對太陽系行星的定義，那麼問題來了：太陽系外行星呢？還要照搬太陽系行星的定義？

事實上，早在2003年，國際天文學聯合會為了區分什麼是【系外行星】、什麼是褐矮星（小質量恆星），做了具體界定。

要知道，它倆從天文觀測角度來說，並不容易區分開。

在天文學家眼裡，所謂【恆星】，就是有能力在核心進行氫融合反應的天體。

然而，像褐矮星這種小質量恆星，因為質量太小不足以開啟氫融合反應，只能降一檔，進行氘融合反應。但由於這種同位素的數量稀少，所以絕多數褐矮星在被人類發現之前，就已經停止了核聚變反應。

這就導致了從天文觀測來看，氣態巨行星跟褐矮星看起來類似，難以輕鬆而清晰地辨別。

而國際天文學聯合會給出的具體界定：

質量在13倍木星質量以下的自由天體（運行軌道並不環繞其他恆星的），就是次褐矮星（sub-brown dwarf，與恆星、褐矮星形成原因相同，但只有行星質量等級的天體）。

環繞恆星軌道運行的都屬於行星。

最小質量的系外行星，應該參照太陽系內的行星。

看出來沒？儘管國際天文學聯合會給出的具體界定，但並不意味著給出了一個很清晰的界定，比如從質量上並沒有一個明確界限。

而這次發表的霍普金斯大學天文學家凱文·施勞福曼最新研究成果，正好填補了這一空白點。

簡單來說，從質量大小可以界定，氣態巨行星與次褐矮星之間的區別：

氣態巨行星（類木行星）質量的上限，是在木星質量的4～10倍，最大質量上限是10倍於木星質量。

質量在10倍～13倍木星質量的恆星，屬於次褐矮星——最小號恆星。

問題是，這背後的根源到底是什麼？

根據天文學家凱文·施勞福曼的解釋：

氣態巨行星是由內到外逐漸形成的，先有岩石內核，再由巨態外層包裹著。

次褐矮星是由外到內逐漸形成的，因為星雲自身引力坍縮形成的最小號恆星。

這回知道了吧，質量界限只是遠距離觀測的天體要素之一，並不是決定性作用。

除了體量、個頭兒以外，光譜分析天體內部構成才是最關鍵的。

正如看人不能只看顏值，能力、人品、性格才是最重要的。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！