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「流浪超級地球」被發現!質量可能比地球還小,反而身份被質疑

在太陽系中,八大行星繞太陽公轉,形成了一個穩定的系統,並且因為有太陽光可以反射而在夜空中熠熠生輝。

但是,在宇宙中,還有很多行星並沒有屬於自己的歸宿。它們並不屬於任何恆星,而是孤獨地在宇宙中遊盪。這種行星,我們稱之為流浪行星。

由於沒有宿主恆星的光芒可以反射,流浪行星都非常的昏暗。因此,儘管我們知道有這種天體存在,但是想要真的看見它們,卻是一件極其困難的事情。俄亥俄州立大學(OSU)的天文學家Scott Gaudi指出,宇宙中可能遍布著無數的流浪行星,而我們卻對其幾乎一無所知。

從起源開始,它們就是個謎。流浪行星到底是形成於某顆恆星周圍,最終遭到了放逐、還是原本就獨自形成在宇宙之中?這些謎題,都不是靠一拍腦門就能猜到的,而是需要實際的觀測來證明的。

儘管面臨著重重困難,世界上還是有兩個組織正在尋找這些躲在陰影中的天體,並且找到了越來越多精妙的方法。在進行了多年的觀測之後,OGLE(光學引力透鏡實驗)合作組織和KMTN(韓國微透鏡網路)合作組織宣布:它們在宇宙中發現了一顆流浪行星,並將它命名為OGLE-2016-BLG-1928。這顆行星非常特別,它可能只有地球這麼大,甚至可能和火星一樣大。

儘管已經有了這樣的發現,但是由於沒有宿主恆星的協助,我們對它的了解非常有限,甚至連它距離地球有多遠都不知道。

不過,科學家還是想出了找到它們的方法,那就是引力透鏡法。

引力透鏡是愛因斯坦廣義相對論所引申出的一種方法,指的是光在引力作用下會偏折,所以我們可以通過前景天體對背景天體兩側光線的扭轉而產生的一種類似於凸透鏡的效果,對前景天體進行觀測。我們已經利用這個方法發現了很多系外行星,也能夠藉此檢測宇宙中的暗物質。在尋找流浪行星方面,它也是一個極其重要的工具。

通過這個方法的原理我們就可以知道,引力透鏡效應的明顯與否,直接取決於前景天體的質量。由於這次發現的流浪行星質量可能還沒有地球大,所以產生的引力透鏡效應也極其微弱,而且持續的時長也極短,只有大約41.5分鐘。研究人員指出:這是迄今為止人類發現時間最短的引力透鏡現象。這對於天文學家來說,也很難獲得足夠的信息來了解這顆行星。

正是由於信息太有限,所以科學家們甚至還不敢完全肯定這就是一顆流浪行星。除了這個可能之外,還有一些現象能夠解釋他們的觀測結果。

研究人員首先指出:「和其他短時間的引力透鏡事件一樣,我們也不能排除它是某顆恆星遠距離同伴的可能。」目前為止,他們只能確定這個天體不是距離某顆恆星12億公里之內的天體,但宇宙中距離宿主恆星超過這個距離的行星比比皆是,所以這也是一種可能。

(圖片說明:銀河系核心的恆星群,紅色代表紅巨星,藍色代表主序星,歐空局蓋亞衛星顯示,本次引力透鏡事件的光源來自於其中一顆紅巨星)

除此之外,還有一種可能。目前的研究顯示,本次引力透鏡事件的光源是一顆紅巨星,而紅巨星的耀斑也可能會讓我們看到相同的效果。不過,和上一種可能不同,這個可能很快就被排除了,因為不論是持續的時間還是光線曲線的形狀等方面,都不符合正常的耀斑特徵。

最終他們確定:本次觀測到的天體確實是一顆行星,至少在距離它12億公里(8個天文單位)的範圍內,沒有任何一顆恆星存在

隨著人類在宇宙中發現的系外行星越來越多,科學家們開始相信,或許每一顆恆星周圍都有行星存在。這意味著,僅僅在銀河系內,可能就有上萬億顆系外行星。在如此眾多的行星之中,難免有一些會脫離自己的宿主恆星,進入到孤獨的宇宙空間。

科學家計算後認為,銀河系內可能有幾十億甚至幾萬億顆這樣的流浪行星。它們流浪的原因可能有很多,如巨行星間的相互作用、雙星或者三合星系統中恆星的引力擾動、其他恆星飛掠的引力干擾、宿主恆星的演化等等。

通常來說,我們在觀測系外行星的時候,會根據它與宿主恆星之間的相互干擾,來了解它的質量、直徑、溫度等等重要的信息。如今,科學家沒有發現它周圍的任何恆星,所以對它的了解極其有限,僅僅能夠憑藉光線偏折的角度,推測出它的質量範圍。

根據我們目前所掌握的知識,這種流浪行星表面溫度應該會非常低,所以不太可能有生命存在。再加上它們的觀測難度本來就非常大,所以始終都不是科學家們研究的重點。

根據NASA的計劃,他們將在2025年的時候將新一代太空望遠鏡——羅曼太空望遠鏡發射升空,它將會有能力對這些流浪行星進行觀測。不過,對它來說,研究暗物質、尋找宜居的系外行星將是工作的重點,因此也不太可能給流浪行星群體留太多的時間來進行觀測。

科學家們相信,在包括太陽系在內的恆星系早期,低質量行星被彈出系統的可能性非常大。那個時候,系統內的天體都剛剛形成,所處的位置並不穩定,所以隨著位置的變化也會產生引力的擾動,最終導致一些天體被甩出系統。根據目前的一些理論,這些被甩出去的行星質量通常在地球的0.3到1倍之間。

我們的太陽系可能也是一樣的,在早期甩出去過許多行星;又或者我們的太陽系特立獨行,完整地保持著當初的成員。這些問題,都需要我們對流浪行星這個群體有更深的了解才可以得到答案。不管怎麼樣,我們都要感謝地球沒有在幾十億年前被甩出去。否則它就真的變成了流浪地球,而且也不可能有人活著介紹它了……

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