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塔图因行星距恒星或很遥远 "星战"式幻想难实现

http://www.kexue.com 2014-02-26 09:05:21 凤凰科技  发表评论


具有两颗太阳的外来行星开普勒-34b的艺术家印象图

  近日科学家们表示,类似电影《星球大战》里卢克-天行者的故乡行星塔图因星球这样具有两个太阳的世界,可能出生在距离恒星核心非常远的地方。尽管地球只环绕了一颗单一的恒星,但很多类似太阳的恒星是双星系统——两颗恒星成对彼此环绕。事实上,可能存在很多三星系统,甚至多达7星系统。

  环绕双星恒星的行星被称为环双星行星,由天文学家发现的第一颗具有两个太阳的真实外来行星是开普勒-16, 它距离地球200光年远。

  行星产生于环绕恒星的尘埃气体原行星盘。科学家们认为双星施加在这些原行星盘上的强大引力拖拽作用可能会影响物质,使得它们很难形成行星。这使得现实生活里环双星行星的存在变的略显神秘。。

  “塔图因”外来行星是如何出生的

  为了了解环双星行星是如何形成的,研究人员分析了两个太阳的行星开普勒-34(AB)b,后者距离地球4900光年。这个又称为开普勒-34b的行星质量约为木星的22%,宽度大约为木星的76%。它环绕两颗类似太阳的恒星的距离都相当于地球和太阳的距离,它是由开普勒太空望远镜发现的。

  科学家们对环绕双星的行星的形成早期阶段进行高分辨率的3D电脑模拟,他们利用了一个精密的模型计算了引力的作用以及100万个100千米宽的行星建造单元之间的物理碰撞。研究人员发现大多数产生的模拟系外行星最初都距离宿主双星非常遥远。

  “考虑了碰撞以及行星物理生长速率的数据,我们发现开普勒-34(AB)b距离与我们发现它现在所处的位置相去甚远。”研究作者、英国布里斯托大学的天体物理学家佐伊-莱因哈特(Zoe Leinhardt)这样说道。

  在靠近双星的区域,行星建造单元将经历研究人员所谓的“超级灾难的侵蚀事件”,它们将分解成更小的碎片,而非合并形成行星胚胎。这使得在双星系统内部形成环双星行星几乎不可能。

  双胞胎太阳的行星的迁移

  研究人员表示开普勒-34(AB)b和其它的已知环双星行星一样,可能是从最初的形成位置逐渐迁移到现在所处的位置。开普勒-34(AB)b形成的最安全距离是1.5个天文单位(AU)(一个天文单位是地球和太阳的平均距离)。

  “我们的结果似乎暗示着所有内部的环双星行星都是迁移而来的。” 莱因哈特说道。其中一个可能的例外便是环双星行星开普勒-47c,后者是已知距离恒星最遥远的环双星行星。“环双星行星让很多科幻小说作家和电影制作者无比着迷,”研究首席作者、英国布里斯托大学的斯特凡-莱恩斯(Stefan Lines)说道。“我们的研究显示了这些行星有多么的不可思议。进一步理解它们是在哪里形成的将辅助未来的系外行星发现项目,后者将在双星系统里寻找类似地球的行星。”

  未来的研究将涉及更加复杂的模型,后者将气体加入原行星盘内,这将拖延行星盘里的行星建造单元并严重改变它的动态性。“行星盘内的大部分质量都将是气体,” 莱因哈特说道。“气体使得环境不利于物质生长。”此外,研究小组的模型里的行星建构单元都很大,且最初是相同大小。“它们被设立得很大是因为受到目前计算机能力的限制,在过去一年我们一直努力让电脑编码的更快一些,以进行更多的粒子模拟,从几百万个到几十亿个。”

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