太阳系外卫星影踪 这颗卫星的个头巨大和海王星差不多

作者:张小沫来源:今日头条时间:2018-10-08
  原标题:太阳系外卫星影踪 这颗卫星的个头巨大和海王星差不多
 
  有可信的证据表明,开普勒望远镜和哈勃太空望远镜携手在一颗位于太阳系以外的巨行星身边发现了一颗卫星。虽然这颗卫星的个头巨大,大到和海王星差不多,与人们印象中的卫星形象有较大差距,但它被认为是人类在系外行星身边发现的首颗卫星。这颗卫星的主星名叫开普勒1625b,和地球的距离有大约8000光年。
 
  主导相关研究并从数据中发现可能存在这颗卫星的科学家以Alex Teachey和David Kipping为首。根据早前的研究,大卫星不太可能存在于离恒星非常近的大行星周围。这类行星在形成后向内迁徙的过程中多半会失去它们的卫星。因此他们把目光盯在了轨道半径较大的行星身上。科学家之所以先行寻找那些巨大的卫星,只是因为它们最容易寻找。
 
  Teachey和Kipping研究了384颗他们选定的行星,这些行星的公转周期至少在30个地球日。结果发现,一颗名叫开普勒1625b的行星从其恒星前方掠过时产生的光变曲线非常古怪。这颗行星的质量大约是木星的3倍,体积大约是木星的6至12倍,公转周期大约是287个地球日,而其围绕运行的恒星质量和我们的太阳相当,是一颗类日行星,只是比太阳要老得多。
 
  两位科学家动用哈勃太空望远镜对其进行了40个小时的观察,并在2017年10月这颗行星再次从其恒星前方掠过时,观察到了两处异常。
 
  第一处异常是这颗行星的凌星发生时间竟然提前了75分钟。这意味着这颗行星受到了引力的摄动。第二处异常出现在恒星亮度的变化上。在长达19个小时的凌星过程结束后3.5小时,恒星的亮度发生了第二次相对较弱的下跌。
 
  基于这些异常,两位科学家相信,开普勒1625b身边存在卫星是最佳的解释。首先这个行星系统里没有其他行星足以造成发生在开普勒1635b身上的引力摄动现象,其次恒星亮度的二次下跌与一颗卫星伴随其行星从恒星前方掠过时产生的现象相符。
 
  观测所获数据以及相关建模结果显示,这颗卫星和海王星差不多大,是开普勒1625b质量的1.5%。而这一比例是科学家声称自己找到的是一颗卫星,而不是一对双行星的关键论据。这个比例和我们地月系的比例相近。月球的质量是地球的1.2%。
 
  开普勒1625b的这颗卫星距离其行星大约300万公里,是地月距离的8倍。但是由于它非常巨大,因此在开普勒1625b的天空中,它看上去是我们在地球上看到的月球面积的2倍。如此巨大的卫星,不太可能是其行星通过引力俘获的,也不可能天体碰撞的产物。它最有可能是从环绕行星的物质盘中产生的,就像木星的大卫星们一样。
 
  有意思的是开普勒1625b正好位于其恒星的宜居带内,不过由于这颗卫星过于巨大,几乎可以肯定是一颗全然的气体星球,没有可供液态水蓄积的表面。但是由于开普勒1625b的恒星形成于100亿年前,比太阳年长大约一倍还多,因此这颗类日恒星很有可能比今天的太阳温度要高。而这却意外地提升了开普勒1625b的卫星与地球相似的可能。恒星辐射的增强,可能会吹跑它拥有的大部分气体,从而使它的质量变得和我们地球相近。
 
  当然这是纯然的猜测,目前还没有任何证据可以支持或者进行反驳。开普勒1625b的恒星现在正处在转变阶段,所以无论做什么样的想象其实都不为过。
 
  相关论文发表在10月3日的《科学:进取》杂志上。接下来科学家要做的事则是利用哈勃太空望远镜对这颗系外卫星——现已被命名为开普勒1625b-i——作进一步的确认。