那颗带来诺奖的“怪”行星 刷新了我们对太阳系形成的认知
今年诺贝尔[db:标签]理学奖揭晓,双厝再次进入天文学领域。
其中,米歇尔·马约尔和迪迪尔·奎罗兹分享了1995年首次发现太阳系外主序星周围行星的一半奖金。
这颗行星的名字是飞马座51b(51b),它围绕着银河系中一颗类似太阳的恒星运行。
扰乱了科学家对太阳系和行星形成理论的理解
“直接观察系外行星并不容易。”耶鲁大学系外行星研究专家王松虎告诉《科学日报》。由于系外行星离地球很远,它们相对靠近围绕它们运行的恒星。探索这个星球就像一天晚上站在北京,在南京的灯塔下寻找萤火虫。不难想象萤火虫的光会被灯塔淹没。
飞马座51b是王松虎的重要研究目标之一。此外,王松虎也是首批“飞马座51b学者”(51 Pegasi b Fellow)之一,是系外行星研究领域国际知名学者资助的项目,以飞马座51b命名。
王松虎说飞马座51b的发现主要依靠高精度视速度技术的间接探测。1995年,人类已经有能力从几十光年之外检测出每秒10米的恒星表观速度。
然而,人们发现飞马座51b不仅通过技术突破获得了诺贝尔奖。更重要的是,它彻底颠覆了科学家对太阳系和行星形成理论的理解。
这真的不是一个普通的星球。
火边的大雪球
王松虎说飞马座51b是一颗巨大的气态行星,非常类似太阳系中的木星。
木星对每个人来说并不陌生,它是太阳系中的一个大家伙,它的质量是地球的300多倍。木星绕太阳转一圈,大约需要12年。木星和太阳之间的距离是太阳和地球之间距离的5倍,即5个天文单位。
飞马座51b怎么样?它的头大约和木星一样大,但是这颗行星的公转时间只有几天!它离主星的距离只有木星离太阳距离的1%。
天文学家以前从未想过会有一个像木星一样大的家伙离主星如此之近。
王松虎解释说,人们普遍认为大行星应该远离主恒星。因为远离恒星的地方温度较低,固体物质较多,所以大行星很容易形成。
行星的形成可以理解为雪球。离火越远,滚出一个大雪球的可能性就越大。然而,飞马座51b的发现相当于在离火很近的地方发现了一个大雪球。
你惊讶吗?
太阳系属于行星系统中的“少数”?
天文学界仍然无法就这种行星如何靠近主星达成一致。
一种观点认为飞马座51b可能是一个“重新安置的家庭”。换句话说,它最初是在远离主星的地方形成的,然后移动到主星。
你是怎么搬进来的?有些人认为它是在与其他天体剧烈互动时被踢开的。有些人还认为它在与行星盘相互作用的过程中缓慢移动。
还有一种观点认为飞马座51b是一颗“本地恒星”,人们是在主恒星旁边形成的。毕竟,几千年来,人们对行星系统的了解主要是基于太阳系,但是如果其他行星系统与太阳系不同呢?
虽然后一种观点很小,但并非没有根据。目前,天文学家已经发现了4000多颗系外行星,他们发现越来越多的太阳系可能不是行星系统的“经典模型”。
例如,太阳系中没有比水星公转周期更短的行星。然而,在银河系中,许多系外行星系统都有这样的行星。例如,像木星这样的行星在系外行星系统中的概率不超过10%,这意味着太阳系属于行星系统中的“少数”。
数据异常。不错过诺贝尔奖真的需要勇气。
可以说飞马座51b的发现不仅是技术上的突破,也是人类对宇宙认知和自身认知的突破。宇宙真的不是按照人类想象的方式设计的。
回到这一点,从技术上来说,科学家应该早些时候发现一颗类似飞马座51b的行星。没有发现的原因是,一方面,像飞马座51b这样的系外行星并不常见。只有大约100颗星才能有一颗。但另一个非常重要的因素是,它确实是超乎想象的“古怪”。
事实上,从1992年到1993年,像飞马座51b这样的行星信号出现在杰夫·马西(Geoff Marcy)的观测数据中,他曾是美国系外行星研究中的重要人物。然而,他并不认为那是一颗行星,遗憾地错过了这个重要的发现。
米歇尔·马约尔(Michel Majoor)和迪迪埃·奎罗兹(Didier Queloz)最终因发现飞马座51b而获得诺贝尔奖,很大程度上是因为,尽管他们观察到的数据极其异常,超出了人们的常识,但他们敢于打破常规思维,并通过科学观察证实这是一颗行星!
你认为获得诺贝尔奖只需要科研力量吗?不,勇气同样珍贵。(记者李媛媛)
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