[中配]探索J1407b：超乎想象的行星與環系

J1407b是科學家發現的最奇特的行星之一 距離地球約434光年的地方 這就是經過增強的土星 天文學家在研究這個神祕的世界時 努力準確測量其質量 但據信其質量約爲10到40個木星質量 J1407b也是一顆巨行星 遠遠大於我們太陽系中最大的行星 讓科學家震驚的是 這顆行星巨大規模的環系 它由30個環組成 直徑均爲數千萬公里 根據粗略估計 整個環系的直徑爲1.2億公里 這比土星的環大200倍 如果土星擁有如此巨大的環系 它將主宰我們的夜空 但儘管這將是個令人歎爲觀止的景象 它也不會持續太久 隨着幾個衛星在行星周圍形成 環繪逐漸變得更薄 但這只是個開始 宇宙中還儲存着許多奇異的世界等着我們探索 怎麼會有一顆行星比太陽更熱 而另一顆卻比它的恆星更大呢 怎麼會有棉花糖行星這種東西 行星是什麼呢 我們爲你準備了一份最令人驚歎的世界列表 其中一顆是位於離地球57光年的系外行星 被稱爲GJ504B 它的質量是木星的四倍 但大小卻與木星相差無幾 奇怪的是它是粉色的 對一個行星來說 這個顏色相當不尋常 那麼它是怎麼得到這個顏色的呢 這個系統的年齡大約爲1億6萬年 相比我們的太陽系來說仍然是個新生兒 由於這顆系外行星的年齡 它仍在變化 並且正在失去形成時的熱量 這使它散發着暗淡的品紅色光芒 但我們的宇宙不僅僅存在令人驚豔的色彩 它也有很多水資源豐富的行星 類似於海王星的外行星 或者稱爲水世界 其質量超過八個地球 半徑是木星的0.24倍 儘管這個外星世界由於水源豐富 看起來很有前景 但它並不是地球的雙胞胎 這顆行星沒有固體表面 其大氣與我們這裏的截然不同 由於極端的壓力和熱量 它以一種奇特的等離子體形式存在水 這種狀態與地球上的水大相徑庭 儘管那裏的溫度達到280攝氏度 集結1214B上的水 並不具有通常的蒸汽液體和氣體狀態 而是一種恆定的超臨界流體形態 因此它同時具備液體和氣體的一些特性 但總體來說 它既不是液體也不是氣體 現在讓我們轉到天鵝座 在那約650光年遠的地方 有一個熾熱的世界 開普勒70B 其質量僅爲0.44個地球 半徑爲我們星球的0.75倍 這是一顆已知最熱的系外行星之一 行星恆星開普勒70 曾經是一顆像太陽一樣的主續星 而開普勒70B曾經是一個 與木星大小相當的氣態巨星 但大約在1850萬年前 這顆行星經歷了紅巨星階段 由於在它現在已死的恆星內部 花費了大量時間 行星留下的只有一個熾熱的鐵核心 科學家認爲這顆行星仍在蒸發 這可能最終使它變得更小 那它有多熱呢 由於開普勒70B離其母星的距離 是水星與太陽距離的65倍 因此這顆系外行星的溫度 達到了驚人的650攝氏度 相比之下我們的太陽表面溫度 僅約爲5500攝氏度 所以如果真有地域 那一定就是那裏 距離我們約640光年的地方 坐落着另一顆炎熱的系外行星 名爲WASP76B 但這並不是這顆行星 唯一出名的地方 它還有一個永久的黑暗面 和熔融鐵羽 它是在2016年被發現的 質量幾乎和木星一樣大 由於它與恆星處於朝夕鎖定狀態 這顆行星始終面向那個恆星 白天一側的溫度達到2350攝氏度 這足以使鐵等金屬蒸發到大氣中 此外白皺面接收到的輻射 是我們星球從太陽獲得的數千倍 WASP76B的暗面幾乎冷了兩倍 由於溫度的極端差異 這顆系外行星上形成了強烈的風 因此來自行星熱區的鐵蒸汽 被風吹到較冷的一側 當這些蒸汽冷卻時 便會下Molten Iron的雨 這很奇怪 但還不及被稱爲PSRJ1719-1438B的行星奇怪 可是它有什麼令人印象深刻的呢 這顆系外行星的體積 是其母星中子星的三千倍 更重要的是 它並不總是一顆行星 它曾經是過去的一顆星星 但我們從頭開始吧 這顆系外行星繞着一顆極其密集 直徑約爲20公里的小型中子星運行 這顆星星的物質僅一查詞 在地球上就會重達數十億噸 這顆星也是一顆毫秒脈衝星 每5.4毫秒旋轉一次發出輻射數 這大約是每分鐘一千轉 這顆星星並不孤單 它有一顆半星 大小約爲木星的40% 名爲PSRJ1719-1438B 與此同時 這顆外星系行星的質量比木星還要大 那它爲什麼又如此渺小 卻又如此巨大呢 這是因爲這顆系外行星曾經是一顆星星 它的外層被一顆更大質量的附近脈衝星剝離 這留下了一個碳的殘骸 成爲了一個大約是我們星球五倍大小的鑽石世界 它現在的直徑大約爲6000公里 由於該系外行星與脈衝星的距離非常近 整個系統可以容納在我們太陽的直徑之內 太空中似乎擠滿了奇怪的系外行星 其中一些行星的特性異常離奇 令人幾乎難以相信這些天體的存在 這個被稱爲WASP107B的奇特世界 具有棉花糖般的密度 這使得科學家們重新審視 關於氣態巨行星形成的理解 雖然這顆外星星的大小與木星相仿 但它的質量只有30個地球質量 但木星的質量是我們家園星球的300倍 更重要的是 WASP107B的核心僅比地球的核心大4倍 而它應該是我們星球核心的10倍左右 正因如此 WASP107B的密度極低 事實上它就像漂浮在太空中的棉花糖 到目前爲止 這些世界似乎並沒有給我們帶來任何 致命它們的希望 但格力澤581D可以 找到一個適合生命存在的行星 本身就是一項挑戰 而由於大多數行星距離遙遠 這個挑戰變得更加艱鉅 這就是爲什麼格力澤581D 看起來如此有前景的原因 它距離地球約20光年 質量大約是地球的6倍 這顆外星星位於其恆星的宜居區 因此表面的溫度可能適合液態水存在 然而由於它是潮汐鎖定的 格力澤581D的一側 總是比另一側更溫暖 但也沒有那麼糟 由於二氧化碳在行星的大氣中豐富 它會防止液測結冰 儘管地球有自己規律的晝夜循環 並且大多數生命形式 已適應在這樣的條件下生活 但如果有一天 我們能在格力澤581D上定居 是否能在這裏也發生同樣的適應 那還真是個未知數 但如果我們真的這麼做 最好的主意就是生活在 白晝與黑夜的分界線附近的 適宜居住區域 也稱爲木影區 浩瀚的宇宙是難以想象的 而RMASSJ2126 正是最好的證明 這個奇特的世界 曾被認爲是一顆 自由浮動或孤獨的行星 但這個天體 並不像想象中那麼孤獨 原來RMASSJ2126 與一顆恆星TYC948692711 一起在太空中移動 奇怪的是 這兩個天體多年來 一直爲天文學家所知 但沒有人發現它們之間的聯繫 但是科學家們發現 這顆系外行星和它的恆星 都大約距離太陽104光年 這意味着它們是有聯繫的 後來的觀察顯示 這顆行星以一萬億公里的距離 繞其恆星運行 這大約是從我們星球 到太陽距離的7000倍 這是它成爲迄今爲止 已知的行星中軌道半徑最大的 有趣的是 這樣一個巨大軌道的結果是 這顆系外行星上的一年 大約等於90萬個地球年 現在讓我們回到我們的太陽系 這裏最大的行星有79顆衛星 因此外行星也應該有外衛星 似乎是合理的 但多年來 科學家們一直未能找到任何 直到現在 發現繞外行行星運行的小天體 極爲困難 然而天文學家們終於成功了 但他們並沒有發現外星衛星 他們發現了比那還要更好的東西 首次清晰的證據 顯示在一個名爲PDS-70C的 巨大遙遠系外行星周圍 存在一個形成衛星的圓盤 藉助於智力的阿爾瑪望遠鏡 科學家們探測到了一個 可能形成衛星的圓盤 其材料足以製造三個大小 與地球 月球 月球相當的衛星 在人類天文學史上 首次能夠真實觀察 這些小圓球在太空中如何形成 而不是在計算機模擬中 而是現場觀看 我們列表上的最後一顆 系外行星是KOI-5AB 它之所以獨特 並不是因爲它的特性 而是因爲它所屬的系統 這個大小約爲土星一半的行星 最初被忽視 因爲它複雜 甚至被認爲是科幻作品 十年後 名爲KOI-5的系統 獲得了應有的科學關注 結果天文學家意外發現了 一個三重星系統 這顆行星圍繞着恆星A旋轉 恆星A有一個相對較近的半星 B它們彼此每30年旋轉一次 不過還有第三顆受引力束縛的 恆星C星 它每400年繞A星和B星運行一次 如果我們能夠以某種方式 前往這個系外行星 並在這顆星球的邊緣 大氣層上空旋停 那麼我們將看到令人歎爲觀止 和不同尋常的景象 從下面的視角看 最有可能會看到 深棕色和灰色的雲層 而不是一個太陽 你會看到兩個 一個比我們的恆星大17倍 另一個則小得多 亮度僅爲我們太陽的千分之五 不過即便如此 這顆暗淡的星星在這裏 仍然會比地球上的滿月亮1000倍 不論這些外星行星多麼奇特 我們的宇宙中 可能還存在更爲奇異的天體 到目前爲止 行星通常是假設性的 但一些科學家認爲 這些行星實際上可能存在 如果是這樣 這些神祕的世界 將由圍繞黑洞的氣體 和塵埃粒子的碰撞形成 這些行星也將在超大質量 黑洞的遙遠距離處演化 使它們的軌道週期長達百萬年 宇宙沒有邊界 不僅在距離上 也在創意上 時不時天文學家會發現一些 令人難以置信的太空物體 拓寬我們對居住地的有限想象 我們花了很多年才發現 太陽系中的所有行星 而它們的特性 仍然讓我們感到驚訝 那麼誰知道 關於已有的5000顆已知系外行星 還會有多少耳目一新的發現 在等待着我們呢