已知系外行星达5197颗,却有2大未解之谜,最新模型或可解答!

截至目前 , 天文学家已经确认发现的系外行星一共有5197颗 , 分布于3888个行星系统中 。 除此之外 , 还有8992颗候选的系外行星 , 等待更多的观测信息来确认 。
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天文学家发现 , 系外行星确实和太阳系的行星大不相同 。 目前被发现的系外行星中普遍体型巨大 , 因为越大的行星越容易被发现 。 其中很大一部分行星的半径都在地球的2.5倍以上 , 有的甚至比木星还大 , 这么大的行星显然属于气体行星 。
还有一部分比较小的行星 , 直径不足地球的1.4倍 , 它们都和地球一样属于岩石行星 , 比地球大的又被称为超级地球 。
你会发现 , 1.4倍和2.5倍之间有着比较大的差距 , 然而迄今为止基本上没有这个范围内的系外行星被发现 , 尤其是1.8倍地球半径的系外行星更加罕见 , 这种现象被称为“半径峡谷” 。 这似乎不太合理 , 毕竟在大家的直觉中 , 行星长成多大都是有可能的 , 不应该出现这么巨大的断档 。
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还有一点很奇怪 , 那就是在数百个行星系统中 , 天文学家都发现了尺寸高度接近、轨道达到共振状态的系外行星 。 这种现象被称为“豆荚里的豌豆” , 这个比喻很贴切 , 因为这些行星之间确实像同一个豌豆荚里的豆粒一样高度相似 。 但这种共振轨道不是行星诞生时就形成的 , 而是在引力作用下发生轨道迁移才达成的 。
这是巧合吗?不 , 天文学家相信 , 其中很可能存在着人类未知的机制 。 最近 , 《天体物理学杂志》上发表了一篇最新的研究成果 , 一支国际天文学家团队建立了一个新的模型 , 或许可以解释这两个现象 。
研究人员利用一台超级计算机进行了建模 , 模拟了行星系统演化前的5000万年内所发生的事 。 我们知道 , 行星系的形成源自于由气体和尘埃组成的原行星盘 。 在模型中 , 原行星盘会与迁移的行星发生相互作用 , 使其更加靠近宿主恒星 , 最终锁定在共振轨道上 。
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已知系外行星达5197颗,却有2大未解之谜,最新模型或可解答!】几百万年后 , 原行星盘会消失 , 引力也会发生变化 , 导致行星之间发生碰撞 。 我们头顶的月球就是在这样的撞击中形成的 , 看来这种行星碰撞在其他恒星系统中也是很常见的 。 在这种碰撞之中 , 就形成了像TRAPPIST-1、开普勒-223和TOI-178这样的行星共振系统 。
除此之外 , 这个模型还能对另外两种天体的特征进行描述 , 分别是半径达地球1.5倍的超级地球和2.5倍的迷你海王星 。 模拟的结果同样和实际观测高度匹配 , 他们证明了这两种行星都会含有一定量的水 , 而不是极度干燥的天体 , 并且后者的水含量是很高的 。
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这样的碰撞过程还会对行星的大气造成巨大的影响 , 不过这就需要未来的观测设备来验证了 。 返回搜狐 , 查看更多
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