随着我们对位于太阳系之外的恒星世界进行探索,以及越来越多的系外行星被发现,我们意识到,在距离地球遥远的宇宙空间中,存在着各种各样的世界,这些世界就像是另类的“宇宙动物园”,大小不一,结构日益多样化。
尽管这些“遥远的世界”之间存在着许许多多的不同点,但是,最新的研究表明,这些世界部分存在着一种类似的起源,也就是说,他们形成机制的途径可以说是相同的。英国莱斯特大学研究人员将其称为“小规模的潮汐效应”,这就是“超级地球”一种可能的形成方式。
这些尘埃和气体不断地旋转,相互碰撞并凝结成团块而继续增长,最后在引力坍缩下形成我们现在所熟悉的世界。这就是被称为“核心吸积”的行星形成理论模型。
在巨型气态行星的形成之初,根据“核心吸积”形成理论,在原始行星盘附近会出现一个数倍地球质量的巨型固态核心,接着该核心便吸积周围的气体逐渐演化,但是,该过程相当缓慢,而原始恒星系统中的气体能否存在如此长的时间还不能确定。
科学家通过对该形成模型的研究认为,如果原始行星盘上用于行星形成的材料足够多,那就会形成较大的行星,该情况下也是巨型气态行星的形成机制之一。比如木星和土星;如果这些材料较少,则形成类似地球、火星以及金星这样的岩质的世界。
然而,之前被天文学家认为是行星形成基本模型之一的“核心吸积”理论,已经受到了一个新的挑战,这份研究报告刊登在英国皇家天文学会的月报上。
根据英国莱斯特大学研究人员查胜勋(Seung-HoonCha)和谢尔盖尼亚克欣(SergeiNayakshin)对太阳系之内的小型岩质行星的研究结果,虽然这些行星被认为是小型的,这只是相对于巨型气态行星而言,这些系外行星比我们的地球要大,在一些场合下,我们可以称之为“超级地球”。
这些太阳系之外的“超级地球”由美国国家航空航天局的开普勒系外行星空间望远镜所发现,他们的形成机制被认为是具有巨型气态行星的特征。
然而,为什么岩质行星的形成模型却具有巨型气态行星的特征呢?莱斯特大学的研究人员提出的行星形成替代理论,其被称为“小规模的潮汐效应”。我们知道,类似木卫二上发生的潮汐效应使得其内部具有不一般的活动规律。
以此类推,当这个情况发生在巨型气态行星形成过程中时,来自原始恒星的引力使得原始行星盘上的气体以及星际尘埃变得不稳定,反复的拖拽作用下,原来聚集在原始恒星周围的气体逐渐被撕扯下来。
开始向恒星靠拢,随着这个过程的不断发生,只要在这颗行星与恒星的距离满足一定的值,来自恒星的潮汐作用就会将这颗原始行星上聚集的气体完全撕扯下来。最后,仅剩下一个固态核心。
由于这些巨型气态行星所处的位置太靠近它们的恒星,原来吸积在核心周围的气体被一点点地撕扯下来,作为仅仅剩下一个孤零零的固态核心,或许有的还存在着薄薄的大气,而这个固态核心,其质量也是地球的数倍,它就是我们称之的“超级地球”。这一切产生的原因就是恒星的潮汐干扰。
现在,我们通过开普勒系外行星空间望远镜找到几十个“超级地球”,其中有些还是处于恒星系统的可居住区或者边缘地区,在恒星系统的可居住区内,其温度能保持水是呈现液态,这个理论同时也是我们对一个行星是否能支持生命的一项重要的指标。
宇宙中除了地球外,还存在许多和地球一样的行星。他们也经历过出生和生长。但是每个行星的起源是不同的。所以对于这些“超级地球”是怎样产生的,我们还需要继续研究探索。
随着地球资源的日益枯竭,科研人员把目光转移到浩瀚的宇宙中,寻找除地球之外的宜居星球,而这一需求也越来越迫切。此前科学家们认为宇宙中根本不存在适合宜居的星球,日前却又被正式承认确实存在。它就是被称作“超级地球的”“格利泽581d”的行星。
“格利泽581d”行星大小约为地球的3倍,是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星,被称为“超级地球”。它距离地球22光年,在浩瀚的宇宙中算得上是“邻居”。有趣的是,学者过去曾一度认为它根本不存在。
“格利泽581d”围绕“格利泽581”公转,并且位于后者的宜居带中,是人类潜在的太空移民选择,人称“超级地球”。
英国玛丽皇后大学的吉列姆安格拉达-埃斯屈得教授说:“‘格利泽581d’存在(与否)事关重大,因为这是我们首次在另一个恒星的宜居带中发现类似地球的行星。”
英国学者的最新研究可能让“格利泽581d”的“命运”峰回路转。玛丽皇后大学和赫特福德大学的科学家们表示,宾州州立大学把研究大行星的方法套用到了小行星身上,可能因此错过“格利泽581d”。在更加准确的研究方法的帮助下,英国学者们表示,已经确认“格利泽581d”的确存在。
安德拉达-埃斯屈得说:“科学家们经常讨论解读数据的方法,不过我有信心‘格利泽581d’一直在‘格利泽581’的轨道中转动。”
1、开普勒—186f
这颗行星是其所处恒星“宜居带”发现的首颗与地球大小相似的“兄弟”。
距离地球490光年,比地球重10%,由岩石构成。
2、格利泽581g
这颗行星据信距离太阳大约20光年距离。
质量约为地球的两到三倍,公转周期30天。
3、格利泽667Cc
位于天蝎座,距离地球22光年。
质量至少比地球大4.5倍,公转周期28天。
这颗行星的母星质量是太阳的三分之一。
4、开普勒—22b
位于天鹅座,距离太阳600光年,大小是地球的2.4倍。
如果具有与地球类似的温室效应。
则其表面温度约为22摄氏度。
5、HD40307g
位于绘架座,距离地球42光年。
距离其母星9000万公里,这个距离比地球到太阳距离的一半稍长。
6、HD85512b
位于船帆座,距离太阳35光年。
质量是地球的4.6倍,发现于。
研究人员希望有朝一日能够确认这颗行星表面是否有水。
7、Tau Ceti e
发现,距离地球11.9光年,质量至少是地球的4.3倍。
它的温度可能微热。
适宜简单生物的存活,或者炙热如同金星。
8、格利泽163c
质量是地球的7倍,可能由岩石构成。
也可能由气体构成。
公转周期26天,距离地球50光年。母星位于剑鱼座。
9、格利泽581d
质量是地球的8倍多,围绕一颗红矮星运行。
距离太阳20光年。这颗行星或有较厚的二氧化碳大气层。
10、Tau Ceti f
和它的兄弟Tau Ceti e一样,这颗行星处于恒星Tau Ceti周围的“宜居带”。
质量至少是地球的6.6倍。如果它的大气层能够留存足够热量。
这颗“超级地球”就有可能存在生命。]
事实上,关于宜居星球的探寻,科学家们从未停止过。
截至目前,天文学家们已经在宇宙中发现数颗适宜人类居住的超级地球。
总有一颗将会在未来成为人类的第二家园。