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每110万年,才能过一次年!科学家发现已知公转周期最长的行星

时间:2024-03-15 10:44 来源:网络 作者: 小叶

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在日常生活中,我们常会用到年这个计时单位,它其实是指地球绕太阳公转一周所用的时间,由于太阳系中其他行星的公转周期各不相同,因此在这些行星上的一年也与地球不一样,例如水星上的一年,大概就相当于地球上的88天,而海王星上的一年,则大概相当于地球上的165年。

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对于我们人类来讲,海王星上的一年已经极为漫长了,然而在浩瀚的宇宙中,公转周期比海王星更长的行星多得是,其中最离谱的就是一颗被命名为COCONUTS-2 b的行星,其公转周期约为110万个地球年,也就是说,以我们地球人的时间观念来讲,在这颗行星上,大约每110万年,才能过一次年!你说离不离谱?

COCONUTS-2 b是科学家发现的已知公转周期最长的行星,它在天空中位于蝘蜓座,距离我们大约35光年。

观测数据表明,COCONUTS-2 b是一颗与木星类似的气态巨行星,其半径约为木星的1.12倍,质量约为木星的6.3倍,它的主恒星是一颗被命名为COCONUT-2A的恒星,这颗恒星是一颗红矮星,其质量只有太阳的大约3分之1。

作为太阳系中距离太阳最远的行星,海王星与太阳的平均距离大约有30个天文单位,而COCONUTS-2 b与主恒星的距离,却有大约7506个天文单位,也正是因为如此遥远的距离,才使得这颗行星的公转周期极为漫长,大概每110万年,才能够围绕其主恒星公转一圈。

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需要知道的是,在已知的系外行星中,有大部分都是借助其主恒星来发现的,比如说当行星经过其主恒星的前面时,会遮挡其主恒星发出的一部分光线,又比如说在行星围绕主恒星公转时,其自身的引力会使主恒星发生轻微的晃动,通过大量观测其主恒星的这些细微的变化,科学家就可以发现这些行星的存在。

但COCONUTS-2 b却是一个例外,因为它距离其主恒星太远了,实际上,科学家之所以能发现它,其实是因为它自身会发光,具体来讲就是,它的表面温度大约有160摄氏度,这使得它在红外波段下明显可见,这使得科学家能够通过基于红外线波段的观测设备发现它,并对它进行直接成像。

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实际上,COCONUTS-2 b最令人感到好奇的并不是它大约每110万年,才能过一次年,而是为什么它的表面会有这么高的温度。

正如前文所言,这颗行星与主恒星的距离高达7506个天文单位,并且它的主恒星还是一颗黯淡的红矮星,在这种情况下,它从主恒星获得的热量就极少,根本不足以让其表面温度达到160摄氏度。

所以COCONUTS-2 b维持表面温度的热量,只可能来自于它的内部,那这些热量到底是怎么产生的呢?在经过了深入的研究之后,科学家给出了一种合理的解释。

从理论上来讲,行星内部的热量主要有三种来源,第一种是行星在形成之初获得的,简而言之,行星是由大量物质通过不断地吸积形成的,在此过程中,形成行星的物质的引力势能,会有很大部分转化成热量。

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第二种是放射性元素的衰变,由于放射性元素相对较重,因此它们更容易通过重力分异(即较重的物质下沉,较轻的物质上浮)进入到行星核心,当这些元素衰变时,就会释放出大量的热量。

第三种则是引力收缩,简单来讲就是,行星在自身的引力作用下会发生收缩,这会导致其内部的热量增加,行星的质量越大,收缩得就越厉害,其通过引力收缩获得的热量就越多。

科学家认为,COCONUTS-2 b的半径与木星差不多,但其质量却是木星6.3倍左右,这表明了它的引力收缩程度很高,而更大的质量,也意味着更多的放射性元素,所以在上述的第二种和第三种来源中,它获得的热量就更高。

而更多的热量,则来自于上述的第一种来源。

通常来讲,恒星形成于原始星云的引力坍缩,在此过程中,恒星会首先在原始星云的中心形成,而剩余的物质则会在恒星周围形成原行星盘,其中的物质会继续碰撞和吸积,进而逐渐演化成行星。

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但COCONUTS-2 b的形成过程却很可能不一样,由于COCONUTS-2 b距离主恒星非常远,因此一个合理的推测就是,它并不是形成于恒星周围的原行星盘之中,而是形成于原始星云的直接坍缩。

需要知道的是,形成的恒星的原始星云通常都非常大,如果其中的物质分布不是太均匀,那当其发生引力坍缩时,就可能分成多个密度较高的区域。

如果这些区域的质量都足够大,就可能会形成多颗恒星,如果分出去的某个区域质量不够,那它就可能会直接坍缩成行星。

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在这种情况下,行星的形成速度就会非常迅速,由于没有经历原行星盘之中那种漫长的吸积过程,因此初始形成的行星核心,就会拥有更多的热量,其初始温度也就会高得多。

简单总结一下就是,COCONUTS-2 b之所以会有这么高的表面温度,是因为它的质量大,引力收缩程度高,并且形成方式也与众不同。

当然了,这也只能算是一种合理的推测,具体是怎么回事,还有待进一步地探索,期待在未来的日子里,科学家能够有更多的发现。

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