藝術(shù)示意圖:一顆流浪行星
新浪環(huán)球地理訊 北京時間2月28日消息,據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報道,一項最新模擬研究顯示,恒星甚至黑洞周圍可能都存在著流浪行星,這些行星誕生于某個恒星系中,但后來被踢出了它們出生的星系四處流浪。而與此同時另一項研究則指出,這種流浪行星的數(shù)量可能遠(yuǎn)比我們之前想象的要多。
天文學(xué)家從前對于所謂流浪行星的說法一般都會嗤之以鼻,但是最近幾年已經(jīng)有間接證據(jù)顯示這類行星的確存在,加上超級計算機(jī)的模擬結(jié)果也同樣確認(rèn)了這一說法。
比如,上周四公布的一項研究結(jié)果顯示,盡管我們銀河系內(nèi)擁有數(shù)量龐大,達(dá)到2000~4000億顆的恒星,但是銀河系中的流浪行星數(shù)量可能更加驚人,它們和恒星的數(shù)量比甚至可能高達(dá)10萬比1。而在此之前科學(xué)家們認(rèn)為的這一比例數(shù)值大致為2比1。
但一個重大的問題在于,恒星,黑洞,甚至是其它行星,是否真的有能力捕獲這些自由漂浮的行星體?為了找到這一問題的答案,兩位天體物理學(xué)家對不同大小不同密度的多個星群進(jìn)行了計算機(jī)模擬,這些星群最終將會在星系的引力作用下解體。模擬的結(jié)果顯示這些星群中大約有3%~6%的成員恒星擁有流浪行星,這一比例遠(yuǎn)高于之前預(yù)期。
追蹤流浪行星
流浪行星被踢出它們原本所在的星系可能有多種原因。其中包括和其它行星之間的相互引力作用,過分靠近的其它恒星產(chǎn)生的引潮力,或者中央恒星發(fā)生超新星爆發(fā)或變?yōu)楹诙吹挠绊憽?br />
到目前為止,我們沒有辦法區(qū)分一顆行星究竟是原生的還是來自于外部其它地方。
但是天體物理學(xué)家,哈佛大學(xué)的哈蓋爾·皮瑞茨(Hagai Perets)和他在中國北京大學(xué)同事們認(rèn)為這是有據(jù)可查的。他們指出,一顆被捕獲的行星的軌道半徑應(yīng)當(dāng)較大,并且應(yīng)具有較高的軌道偏心率。
這些被捕獲的流浪行星最終可能會逐漸“下沉”,直至抵達(dá)大約相當(dāng)于10倍日地距離的軌道位置。皮瑞茨說:“這一結(jié)論告訴我們,捕獲的流浪行星不會存在于非常靠近恒星的位置上。”
行星是黑洞的捕獲物?
在模擬過程中科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),如果一顆恒星的質(zhì)量越大密度越高,它就越有可能捕獲一顆流浪行星,這樣一來黑洞捕獲流浪行星的能力就比一般的恒星要高出兩倍以上。較高的密度讓流浪行星能夠更加靠近其引力本體,這樣也就讓流浪行星一旦進(jìn)入其范圍便難以逃脫。
模擬研究顯示,質(zhì)量介于5~15倍太陽質(zhì)量的黑洞中大約有一半可能捕獲有流浪恒星,而其中大約5%~10%的黑洞可能曾經(jīng)捕獲過一顆流浪行星。
埃里克·福特(Eric Ford)來自美國佛羅里達(dá)大學(xué),是一位天體物理學(xué)家。他本人并未參與此項研究工作,但是他評價這項工作是“令人信服的”。他指出行星,恒星和星群的演化過程中微妙的時間因素是非常重要的。他說:“這里的一點是何種規(guī)模的星群中是有最大量的恒星從中誕生的?這些星群的結(jié)構(gòu)如何?這里都有一個非常關(guān)鍵的時間問題。”
他指出,行星形成于恒星生命周期中一個非常特殊的時期,而更進(jìn)一步說也需契合星群的特定生命周期。如果星群過快的被解散,那么流浪行星被捕獲的機(jī)會將大打折扣,原因當(dāng)然是因為恒星之間的間距大大增加了。形成一顆行星可能需要上千萬至數(shù)億年,因此如果某個星群中的恒星在行星形成之前便被驅(qū)散,行星或許將無法達(dá)到足夠的速度可以運(yùn)行抵達(dá)另一顆恒星附近并被捕獲。
不可能和地球相撞
但是福特也補(bǔ)充說:“但我們并不將這些行星視作異類,相反我們將它們視作常見的情形。”但科學(xué)家們也指出,盡管如此,我們的太陽看起來并沒有擁有任何捕獲的流浪行星。
福特說:“在考慮一顆流浪行星和地球相撞這樣的問題之前,我還有很多其他的問題需要考慮。相比之下我倒是更愿意擔(dān)心彗星或小行星和地球相撞并將我們徹底抹掉的可能性。”(晨風(fēng))