一颗系外行星的艺术表现，其表面的水冰在接近行星系统的中心恒星时不断蒸发并形成大气。
与行星在其原始位置的值相比，这一过程增加了测量的行星半径。
贷项:uux.cn/托马斯·穆勒（MPIA）据马克斯·普朗克学会：通常，在演化的行星系统中，如太阳系，行星沿着稳定的轨道围绕其中心恒星运行。
然而，许多迹象表明，一些行星可能在早期进化过程中通过向内或向外迁移而离开其出生地。
这种行星迁移也可以解释困扰研究人员多年的一个观察结果:大小约为地球两倍的系外行星数量相对较少，被称为半径谷或缺口。
相反，还有许多比这个大小更小和更大的系外行星。
海德堡马普天文研究所（MPIA）的系外行星研究员雷莫·伯恩解释说:六年前，对开普勒太空望远镜数据的重新分析显示，大小约为两个地球半径的系外行星短缺。
他是这篇文章的主要作者，这篇文章报道了这篇文章中概述的发现，现在发表在《自然天文学》上。
半径谷从何而来？事实上，我们和其他研究小组一样，根据我们的计算预测，甚至在这次观察之前，这样的差距肯定存在，国家行星研究能力中心（NCCR）成员、合著者克里斯托夫·莫尔达西尼解释说。
他是伯尔尼大学太空研究和行星科学系的负责人。
这一预测源于他在MPIA大学担任科学家期间，该校多年来一直与伯尔尼大学共同研究这一领域。
解释这种半径谷出现的最普遍的机制是，由于中心恒星的辐射，行星可能会失去其原始大气的一部分，特别是像氢和氦这样的挥发性气体。
然而，这种解释忽略了行星迁移的影响，Burn澄清道。
大约40年前就已经确定，在一定条件下，随着时间的推移，行星可以通过行星系统向内和向外移动。
这种迁移的有效性以及它对行星系统发展的影响程度影响着它对形成半径谷的贡献。
神秘的亚海王星两种不同类型的系外行星居住在间隙周围的大小范围内。
一方面，有岩石行星，它们可能比地球更大，因此被称为超级地球。
另一方面，天文学家越来越多地在遥远的行星系统中发现所谓的亚云系（也称迷你云系），它们平均比超级地球略大。
然而，我们在太阳系中没有这类系外行星，Burn指出。
这就是为什么即使在今天，我们也不能完全确定它们的结构和组成。
然而，天文学家普遍认为这些行星比岩石行星拥有更广阔的大气层。
因此，对这些子云系特征如何影响半径差距的理解一直是不确定的。
这种差距是否意味着这两种世界的形成方式不同？系外行星的数量在1.6到2.2之间减少，产生了一个明显的分布低谷。
相反，有更多的行星大小约为地球半径的1.4倍和2.4倍。
最新的模拟首次考虑了水的现实属性，表明迁移到行星系统内部的冰行星形成了厚厚的水蒸气大气层。
这使得它们看起来比原来的地方要大。
这些在大约2.4个地球半径处产生峰值。
与此同时，较小的岩石行星会随着时间的推移失去部分原始气体包层，导致其测量半径缩小，从而导致约1.4个地球半径的积累。
鸣谢:uux.cn/MPIA·莫尔达西尼·伯恩流浪的冰行星根据我们在2020年已经发表的模拟，最新的结果表明并证实，相反，亚海王星诞生后的演化对观察到的半径谷有很大贡献，日内瓦大学的朱莉娅·文图拉尼总结道。
她是行星合作组织的成员，领导了2020年的研究。
在行星出生地的冰区，行星从恒星接收到的变暖辐射很少，亚海王星确实应该具有观测分布中缺失的尺寸。
当这些可能是冰的行星迁移到离恒星更近的地方时，冰融化了，最终形成了厚厚的水蒸气大气。
这一过程导致行星半径向更大值移动。
毕竟，用于测量行星半径的观测无法区分所确定的大小是由行星的固体部分造成的还是由额外的稠密大气层造成的。
与此同时，正如在前面的图片中已经暗示的那样，岩石行星因失去大气层而缩小。
总的来说，这两种机制都缺乏大小约为两个地球半径的行星。
模拟行星系统的物理计算机模型伯恩-海德堡小组的理论研究已经大大推进了我们对过去行星系统的形成和组成的理解，MPIA主任托马斯·亨宁解释说。
因此，目前的研究是多年联合准备工作和不断改进物理模型的结果。
最新的结果来自追踪行星形成和随后演化的物理模型的计算。
它们涵盖了年轻恒星周围的气体和尘埃盘中产生新行星的过程。
这些模型包括大气的出现、不同气体的混合和径向迁移。
这项研究的核心是水在行星及其大气层内的压力和温度下的特性，Burn解释道。
理解水在各种压力和温度下的行为对模拟至关重要。
这方面的知识只是在最近几年才具备足够的质量。
正是这种成分允许对次海王星的行为进行现实的计算，因此解释了在较温暖地区广泛大气的表现。
在这种情况下，分子水平上的物理特性如何影响大规模的天文过程（如行星大气的形成）令人瞩目，亨宁补充道。
如果我们将研究结果扩展到温度较低的地区，那里的水是液态的，这可能表明深海中存在水世界，莫尔达西尼说。
由于它们的大小，这些行星可能存在生命，并且是寻找生物标志物的相对简单的目标。
未来的工作然而，目前的工作只是一个重要的里程碑。
尽管模拟的大小分布与观察到的大小分布非常接近，并且半径差距在正确的位置，但细节仍有一些不一致。
例如，在计算中，太多的冰行星离中心恒星太近了。
尽管如此，研究人员并不认为这种情况是一个缺点，而是希望通过这种方式更多地了解行星移民。
用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）或在建的超大型望远镜（ELT）等望远镜进行观测也会有所帮助。
他们将能够根据行星的大小确定行星的组成，从而为这里描述的模拟提供测试。
参与这项研究的MPIA科学家是雷莫·伯恩和托马斯·亨宁。
其他研究人员包括Christoph Mordasini（瑞士伯尔尼大学（Unibe））、Lokesh Mishra（瑞士日内瓦大学（Unige）和Unibe）、Jonas halde Mann（Unibe）、Julia venturi ni（Unige）和Alexandre Emsenhuber（Ludwig Maximilian大学和Unibe）。
美国国家航空航天局·开普勒太空望远镜在2009年至2018年期间搜索了其他恒星周围的行星，并在运行期间发现了数千颗新的系外行星。
它利用了凌日法:当行星的轨道倾斜到平面位于望远镜的视线范围内时，行星在其轨道上周期性地遮挡恒星的部分光线。
恒星亮度的这种周期性波动能够间接探测到行星并确定其半径。
宇宙中5颗奇特的系外行星，其表面的恶劣程度难以想象！
在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转，其中内侧四颗为岩石行星，外侧四颗为气态行星，不过行星并非是太阳独有，在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星，而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止，天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星，而且在这数千颗系外行星中，还存在着远超出我们想象的奇特世界， 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天， 有的甚至还会逃离母星的控制，成为流浪行星，而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星，它距离我们大约为100光年，质量是木星的三倍，当时天文学家在发现它后，曾表示从未见过如此奇特的系外行星，因为它拥有奇怪的蛋形轨道，并且具有极高的偏心率，假如我们将他想象成太阳系的木星，那么其最远轨道能够达到海王星之外，可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向，距离我们地球大约为630光年，他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星，其质量大约是木星的0.92倍，半径为木星的1.83倍，而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨，由于距离母恒星非常近，已经被潮汐锁定，因此它的一面总是朝向恒星，其白天温度高达2500C，以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域，并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星，质量比木星还要大13%，在2008年，天文学家通过偏振测量法测定，发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色，这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋，因为HD189733b表面温度极高，天文学家经过进一步分析发现，在它的大气层中富含硅酸盐，而这些硅酸盐在高温下熔化，然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星，距离地球大约为564光年，质量是地球的3.2倍左右，假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般，由于距离主恒星非常之近，只有太阳至水星距离的20分之一，因此表面温度高达1300C，而在如此高温下，开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态，从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中，还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行，但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制，独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星，比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍，表面温度约为400摄氏度，是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星，不过他是何种原因被抛出原来的行星系统，我们还不得而知！以上便是5个奇特的系外行星，看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢，欢迎在下方评论留言！
科学发现：12.5光年外有一颗最近似地球的行星，或有外星人存在？
一百年来，科学家们采用越来越先进的仪器设备搜寻外星人，这些设备包括但不限于陆地和太空的各种类型天文望远镜、无人探测器等等，从近及远，希望在茫茫宇宙中找到知音。但一直都在失望中，太阳系没发现，远离太阳系亿万光年的深空也没发现。这至少说明了两个问题，一是就是在宇宙中生命和文明太稀有，知音难觅；二是人类的科技和探测水平还处于很低层次，无法发现即便近在咫尺的外星生命和文明。随着各种地面天文望远镜、太空望远镜的不断提升，科学家们的目光从太阳系内逐步转向太阳系外，寻找可能存在生命的行星。1992年美国阿雷西博天文台发现了第一颗太阳系外行星，迄今已经有5000多颗太阳系外行星被发现。科学家们按照地球生命孕育和存在条件来寻找地外星球的生命之源，即寻找所谓的宜居星球。地球是一颗具有岩石外壳的行星，这样才能够适宜生命在表面活动；其次地球存在液态水，海洋才是地球生命的摇篮。而适宜温度，是液态水存在的前提条件，目前地球平均气温约为15℃。科学家们认定这是目前认知生命存在的两个硬条件，系外行星如果具备这两个条件，就属于宜居星球。行星本身不发光发热，主要依靠恒星的辐射能量才能保持温度，这样宜居星球就至少要与主恒星保持一定距离，远了不行，近了也不不行；宜居星球还不能像太阳系木星、土星、天王星、海王星那样的气态行星，而是像地球、火星这样的岩石行星。符合这两个条件的行星极少，在已经找到的5000多颗太阳系外行星中，类地行星大约只有几百颗，宜居带行星只有几十颗。当然，除了以上最重要的两项条件，要让生命孕育和存活还有许多严苛的要求，这样科学家们弄了个地球相似度指数，英文为Earth Similarity Index，简称为ESI，就是根据行星半径、密度、质量、逃逸速度、表面温度、处在宜居带的位置等，通过公式量化打分，取值0~1之间，0代表完全不同，1代表完全相同。一般认为0.5分以下的行星是不适宜生命存在的，相似度越高，孕育和存在生命的可能性就越高。在我们太阳系，除了地球，还有三颗类地行星，它们的ESI值分别为：水星0.6，金星0.44，火星0.7。金星是距离地球最近的行星，且质量和地球差不多，又距离太阳系宜居带最近，为啥ESI反而只有0.44呢？这就是因为那里的大气和表面状态十分恶劣，被称为太阳系的地狱行星。而火星ESI值为0.7，是太阳系与地球相似度最大的行星，这也是科学家们正在努力奔赴火星，企图开发火星的原因。而太阳系外一些经过科学家们精挑细选出来的行星，却有不少高于火星ESI值的星球，如格利泽-832 c为0.81，开普勒-442 b为0.83，开普勒-62 e为0.83，格利泽-667 Cc为0.84，开普勒-438 b为0.88等。距离我们最近的恒星比邻星也有两颗行星，其中比邻星b的ESI值也高达0.86。而我们今天重点要说的这颗蒂加登星b星，ESI值竟高达0.95！这是迄今为止，科学家们在太阳系外发现与地球最接近的行星，说它是地球的表兄弟甚至亲兄弟都不为过，那么那里会存在蒂加登星人吗？现在开始说重点：蒂加登星b是一颗怎样的星球？2003年，科学家在白羊座发现一颗暗弱的恒星，被称为SO J025300.5+165258，距离我们12.5光年。这项发现是NASA一个研究小组在搜寻之前的小行星数据资料中意外找到的，由此就以这个研究小组组长、NASA天体物理学家博纳尔·蒂加登的名字命名，被称为蒂加登星。为了方便读者理解，这里简要说一下系外行星的命名规则。一般来说就是在发现的恒星后面加上小写字母a以后的英文字母，a一般用于恒星，不用于行星。因此某恒星系统第一颗被发现的行星就被称为某恒星b，其次就类推为c、d、e、f、g…等等。蒂加登星现在发现了两颗行星，被分别命名为蒂加登星b和蒂加登星c，我们要说的ESI值达到9.5的行星就是蒂加登星b。为什么其与地球相似度这么高呢？首先，其公转轨道处于蒂加登星的宜居带，因此其表面温度适宜，这样，这颗星表面就很可能存在着液态水；其次，这颗星是一颗类地行星，其大小约地球的1.05倍，也就是个头质量与地球差不多，生命承受的重力也与地球相当。这是宜居星球最重要的两项指标，蒂加登星b都符合，通过计算其ESI值达到惊人的9.5。但因此就认为那上面一定会有我们的知音，就有些过于乐观了。实际上，蒂加登星b还有许多与我们地球不一样的条件，有些甚至令人细思极恐。蒂加登星b的主恒星蒂加登星是距离太阳最近的恒星之一，排在第24位。但这颗恒星很小，是一颗红矮星，质量只约太阳的8.9%，表面温度只有约2600度，不到太阳的一半，光度只有太阳的约十一万分之一，视星等为15.4等，距离人类肉眼能看到的6等星亮度差了5757倍，因此很晚才被发现。由于恒星很小，亮度热度较低，其行星为了获得可保存液态水的温度就必须距离恒星较近，因此在所谓宜居带的蒂加登星b距离蒂加登星就只有约0.025天文单位，约375万公里，也就是约为地球与太阳距离的0.025倍，约水星与太阳距离的十六分之一。根据蒂加登星的亮度和温度，在这样一个距离相当在我们太阳系的地球和金星轨道之间，正好是在宜居带，让蒂加登星b的表面气温能够保持在0摄氏度以上，理论上应该比地球更热一些，具备存在液态水的条件。但这种距离不可避免可能会发生两个事件：其一，蒂加登星强大的引力潮汐力很可能早就将蒂加登星b潮汐锁定了，就像月球被地球潮汐锁定一样，永远一面朝着主星；其二，强大的恒星风让蒂加登星b的大气很难保留。这样，蒂加登星b会成为一个冰火两重天的世界，朝着主恒星的一面处于永远的白天炽热状态，水被蒸发殆尽，而背着主恒星的一面则永远处于黑暗的冰封酷寒中，连大气都被冻结。而且，许多红矮星都是耀星，所谓耀星就是恒星上每天会出现几次超级耀斑爆发，紫外辐射会瞬间增强几百乃至上万倍，在耀斑爆发的几分钟内，恒星都会由红色变成蓝色，这种强烈的紫外辐射会杀死行星上一切生命，同时吹跑行星大气。大气和地磁是地球生命保护的双重铠甲，蒂加登星b没有了大气和地磁保护，将受到来自蒂加登星的强烈辐射，生命很难存活。而且，这样近的距离让绕蒂加登星公转一圈只需约117个小时，每秒线速度约56公里。也就是如果那里真的有蒂加登星人，他们约4.9个地球日就过了一年。当然，由于已经被潮汐锁定，就没有了一年四季，倒也感觉不到一年的寒暑变化。那么，蒂加登星b在这样的环境下会有生命存在吗？现在还是个未知数，也只能是个未知数。因为人类现在的观测水平还很弱，无法看清那里的一切，甚至根本看不到蒂加登星b的存在，只是通过大型天文望远镜分析恒星的光变和引力摄动，来估计那里的情况。如果要证实那里到底有没有蒂加登星人，最好的办法就是到那附近去看一看。可惜，现在人类的航天速度还处于蜗牛时代，虽然无人探测器通过行星引力弹弓效应已经达到了秒速200公里，但载人航天的速度还只能勉强达到第二宇宙速度，也就是每秒11.2公里。如果要飞出太阳系，至少要达到第三宇宙速度，即每秒16.7公里。如果载人航天在短期内达到第三宇宙速度，按每秒17公里的速度飞到蒂加登星去，一切都顺利的话，旅途也要22万年；即便无人探测器200公里秒速，飞往蒂加登星也需要18700多年。因此，要去蒂加登星看一看的愿望，在今天还只能是个不切实际的梦。这样，那里有没有蒂加登星人，就无法定论了。不过科学家通过分析，认为那里的生命存在条件并没有上述说的那么悲观，主要原因如下：1、蒂加登星的年龄至少已经有80亿岁了，这样比太阳就大了约35亿岁，作为红矮星年轻气盛的耀星时期已经过去了，恒星运行已经平稳多了，因此对蒂加登星b就友好多了，不至于有那么恶劣的辐射环境。2、即便蒂加登星的大气被吹跑了，又没有地磁保护，但只要有海洋存在，同样可以孕育和生存生命，因为海洋可以隔离和吸收辐射，生命可以生存在深水里。3、即便被潮汐锁定，一面固定对着恒星，另一面永远得不到光照，但如果有空气流动的话，依然能够传递热量，让背面也能感受到温暖；而且，在晨昏带，就是白天与黑夜的交界处，还有一圈恒温带，完全适宜生命存在。4、相对太阳这样的黄矮星，红矮星寿命超长，因此具有让生命稳定生存很长的时期，这个时间长达几百上千亿年，蒂加登星寿命可达万亿年。而太阳寿命只有100亿岁，而且让地球生命宜居的时间只有10～15亿年。5、现在的蒂加登星b比地球年龄大了35亿岁，如果蒂加登星人像人类一样的时间出现，现在文明已经有35亿年了，那是何等先进的文明啊。所以，科学家们还是看好那里的生命，更期盼着那里出现文明。如果那里真的存在高级别文明，我们去不了，说不定哪天蒂加登星人就来到我们面前呢。
