熱木星變身“殺手星球” 險些將地球毀滅

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中地理 來源: 高中學習網(wǎng)

騰訊科技訊 據(jù)國外媒體報道,在今年底,地球將運行至最靠近木星的軌道上,這顆巨型氣態(tài)行星在夜空中將與金星的亮度相媲美。毫無疑問,世界末日的狂熱追隨者或將其比喻為那顆即將與地球相撞的尼布魯小行星。但木星這顆具有318倍地球質量的12月“圣誕之星”卻掩蓋了一個恐怖的事實,在45億年前差點將地球扼殺。

根據(jù)美國國家航空航天局開普勒系外行星望遠鏡對其他行星系統(tǒng)的調查后最新得出的結論,天文學家小組發(fā)現(xiàn)在行星系統(tǒng)中,很少存在地球大小類似的行星與熱木行星同時出現(xiàn)的情況,而系外行星系統(tǒng)中的熱木行星軌道都較為靠近它們的恒星,公轉周期甚至僅數(shù)天,而太陽系中的木星則需要12年。該現(xiàn)象出現(xiàn)的可能原因是這些熱木行星以某種方式從距離恒星較遠的軌道遷移至較近的軌道上,而在較遠的軌道上,一般富集著冰和輕量氣體,它們可凝聚到固體行星的表面。

開普勒系外行星探測器雖然不能直接拍到行星,但是可通過凌日法發(fā)現(xiàn)行星的存在,比如當六月發(fā)生的金星過境等天象。在開普勒傳回的數(shù)據(jù)中,有63顆熱木行星的候選研究對象,但是研究小組目前還沒有發(fā)現(xiàn)這些行星系統(tǒng)中存在較小巖質行星的證據(jù)。由于熱木行星的軌道距離恒星較近,因而其公轉周期也較短,科學家們可確定它們的過境時間,如果過境時間出現(xiàn)微小的變化,這就意味著在它附近還存在另一顆較小的行星,后者的較弱的引力會對體積巨大的氣態(tài)行星軌道構成影響。

但研究人員并沒有探測到熱木行星凌日時間的變化,這說明在熱木行星周圍缺少與地球質量相當?shù)膸r質行星,而當熱木行星從較遠的軌道向較近的軌道遷移時,可阻止較小的巖質行星形成。費米實驗室的天體物理學家賈森斯特芬(JasonSteffen)所領導的研究小組已經(jīng)將它們的研究結論發(fā)表在5月7日的美國國家科學院成果展上。

當科學家小組將搜索范圍繼續(xù)擴大時,便發(fā)現(xiàn)了另一些相對與熱木行星而言較小的行星,那就是“熱海王星”,這類行星的軌道距離其主恒星較近,其質量大約為十五倍的地球質量。開普勒系外行星探測器的數(shù)據(jù)庫中,研究人員找到222個熱海王星行星,而其中有有兩顆熱海王星所在行星系統(tǒng)中可能存在與地球大小類似的巖質行星,其凌日時間受到其他引力效應的作用而出現(xiàn)微小延遲。

此外,天文學家研究小組還模擬了當熱木行星不遷移至距離恒星較近的軌道時可能出現(xiàn)的情況,即類木行星距離其主恒星的距離較遠,但不會超過太陽系中木星的五個天文單位軌道半徑。結果發(fā)現(xiàn)這種軌道環(huán)境下的行星系統(tǒng)只有大約10%的概率存在與類似地球大小相當?shù)膸r質行星,這表明系外行星系統(tǒng)中的熱海王星與具有一定軌道半徑的類木行星形成機制與熱木行星截然不同。

在我們的太陽系中,有越來越多的證據(jù)證明在太陽系早期發(fā)生了許多行星軌道遷移的事件,即軌道位于太陽系外側的巨型行星向內(nèi)側軌道遷移的現(xiàn)象。而沒有發(fā)生軌道遷移的小天體則逐漸向外側軌道飄動,隨著空間環(huán)境溫度的進一步降低,它們大多是冰封的世界,最后形成了柯伊伯帶,也就是現(xiàn)在冥王星所處的軌道位置。更重要的是,在上周根據(jù)美國國家航空航天局的星辰號小行星探測器的數(shù)據(jù)分析結果,在對小行星維斯塔以及其他迷你小行星的探索任務中,科學家們發(fā)現(xiàn)了在木星的引力影響下,小行星帶上空間碎片可脫離其運行軌道飛向太陽系內(nèi)側,最終擊中諸如地球這樣的巖質行星。

星辰號小行星探測器的數(shù)據(jù)分析還發(fā)現(xiàn)如果木星的軌道更接近橢圓形,那么太陽系的小行星帶將穿過太陽系的內(nèi)側區(qū)域,很明顯這種情況下地球將是一片廢墟,這就如同星球大戰(zhàn)中被死星擊毀的奧德蘭(Alderaan)行星。

科學家希望發(fā)現(xiàn)早期太陽系中發(fā)生了何種事件使得木星等巨型氣態(tài)行星不會往內(nèi)側軌道移動,如果早期太陽系形成時出現(xiàn)了大規(guī)模的螺旋氣體,產(chǎn)生的密度波將圍繞著新生的太陽,可導致軌道外側誕生的木星如同一輛有軌電車,嚴格在其軌道上運行。另一種可能是早期太陽系中存在多個類似木星這樣的行星,它們之間發(fā)生了如同彈珠游戲的引力拉鋸,兩個或者兩個以上的巨型氣態(tài)行星在彼此的引力作用下相互制衡,依照它們的軌道運行。但在這種引力拉鋸的比賽中,失敗者將被無情地踢出太陽系,或者墜入太陽。

此前的天文觀測中,咋看之下似乎有許多熱木行星存在于大多數(shù)行星系統(tǒng)中。在2006年,隸屬于美國國家航空航天局的哈勃空間望遠鏡在觀測銀河系“心臟”時發(fā)現(xiàn)了16顆熱木行星,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我們的銀河系中大約存在至少70億顆熱木行星。而銀河系中大約有1000億顆行星,相比之下熱木行星還是比較罕見的,同時也意味著銀河系中有許多與地球類似的行星在它們的行星系統(tǒng)中游蕩。


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