joevan 发表于 2024-6-7 19:01:44

科学家发现一颗美丽的粉色星球,距离我们太阳系大约57光年

宇宙之大,无奇不有,尽管我们已经发现的星球只是宇宙中众多星球中的极少一部分,但在已知的星球中,同样也存在着一些奇怪的个体,例如在室女座方向、距离我们太阳系大约57光年的位置上,科学家就发现了一颗美丽的粉色星球。
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这颗星球就是“GJ 504 b”,它是一颗系外行星,围绕着一颗名为“GJ 504”的恒星公转,“GJ 504”是一颗与太阳类似的G型主序星,其半径约为太阳的1.36倍,质量约为太阳的1.16倍。
已知的系外行星大部分都是通过“视向速度法”或“凌日法”发现的,简单来讲,前者是观测系外行星的引力对主恒星的“拖拽”导致的恒星光谱出现的周期性变化,后者则是观测系外行星对主恒星的“遮挡”导致恒星光度发生的细微变化。
但“GJ 504 b”却是通过“直接成像法”发现的,顾名思义,这种方法就是对系外行星进行直接成像,之所以会这样,主要有两个方面的原因。
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一方面来讲,“GJ 504 b”与主恒星平均距离约为43.5个天文单位,这大概是木星与太阳平均距离的9倍,这么远的距离,大幅降低了它被主恒星的光芒淹没的可能,这有助于我们对其直接成像。
另一方面来讲,“GJ 504 b”是一颗相对很“年轻”的行星,其年龄“只有”大约1.6亿年,由于“年轻”,它目前仍然保留着其形成之初的很大一部分热量,以至于其表面温度可以达到544K左右,使得它能够释放出较强的热辐射,这当然也有助于我们对其直接成像。
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(↑通过“直接成像法”发现的“GJ 504b”)
观测数据表明,“GJ 504 b”是一颗比木星密度高得多的气态巨行星,它的质量大约是木星的4倍,但体积却与木星差不多,其半径大约为木星0.96倍,科学家认为,它的高密度,应该来自于过去的引力收缩。值得一提的是,由于天体的引力收缩也会释放出热量,因此这也可能是造成“GJ 504 b”表面高温的一个热量来源。
由于是通过“直接成像法”发现的原因,我们就可以直观地感受到“GJ 504b”的颜色,引人注目的是,这颗星球的颜色居然是极为罕见的粉色。
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那么,“GJ 504 b”的颜色为什么会是粉色的呢?很遗憾,这个问题目前还没有确定的答案。
科学家推测,由于粉色的可见光是一种混合光,也就是说,它是由多种不同频率的可见光在一定的条件下混合而成,因此“GJ 504 b”的颜色应该是多种因素共同作用的结果,例如它的表面温度、大气成分、光学散射、反射光和自发光等等。
实际上,对于这颗美丽的粉色星球,科学家更关注的是另一个问题:它到底是怎么形成的?
根据目前的主流理论——“核心吸积理论”,恒星形成于原始星云的引力坍缩,在坍缩过程中,随着物质密度和温度的不断提升,恒星会首先在星云的中心区域诞生,在此之后,星云残留的物质则会形成一个围绕着“新生恒星”的盘状结构,这就被称为“原行星盘”,而宇宙中的那些气态巨行星,应该就是在“原行星盘”之中形成的。
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其过程可以简单地描述为:“原行星盘”中的固态物质首先会通过互相吸积形成一个岩石或冰的“核心”,当这个“核心”达到一定质量时(一般认为是10个地球质量左右),它的引力会增长到就足以大量地吸积周围的气体(主要是氢和氦),进而迅速“成长”为一颗气态巨行星。
根据“核心吸积理论”的估算,“原行星盘”中的物质密度会随着与主恒星距离的增加而不断降低,当达到一定程度时,就没有足够的气体可以形成气态巨行星了。
然而正如前文所言,“GJ 504 b”与主恒星的平均距离大约为43.5个天文单位,这种距离远远超过了理论上的极限值,也就是说,从理论上来讲,在这么远的距离上,根本不可能形成像“GJ 504 b”这样的气态巨行星(毕竟它的质量大约是木星的4倍),但实际上,它偏偏就在那里。
也正因为如此,科学家才认为“GJ 504 b”让目前的主流理论遭到了挑战,就目前的情况来看,关于这颗粉色星球的形成机制,还是一个未解的谜团,期待在未来的研究中,科学家能够揭开其中的奥秘。

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