富尔顿缺口:为什么比地球稍大一点的行星那么

新浪科技讯 北京时间8月7日消息,据国外媒体报道,太阳形成之后,其起源云所遗留的尘埃和气体缓慢旋转,逐渐形成我们今天所见到的八大行星,体积较小的岩石行星靠近太阳,巨大的气体行星则漂浮在太阳系的远端。在银河系中无数的恒星周围,这一过程不断重复,形成了许许多多大小不一的行星。然而,从目前的观测结果来看,比地球稍大一点的行星却十分罕见。

凌日系外行星巡天卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite,简称TESS)是美国国家航空航天局(NASA)最新用于搜寻行星的太空望远镜,目前已经运行了一年多时间。尽管TESS记录的系外行星越来越多,但天文学家对行星体积的困惑却一直没有得到解决。2017年,天文学家首次发现行星的大小之间存在某种神秘的差距。这一差距表明,无论是在更广阔的宇宙中,还是在我们所处的太阳系,科学家都需要一些新的观点来解释行星是如何形成的。

自2018年4月发射以来,天文学家已经利用TESS在距离我们最近的恒星周围发现了数百颗可能存在的行星,其中包括目前已确认的24颗行星。银河系似乎存在很多较小的行星,尤其是那些体积是地球(或地球附近的其他行星)2到4倍大的行星。然而,由于某些原因,半径为地球半径1.5到2倍之间的行星非常罕见。

这一范围内行星如此稀少的现象被称为“富尔顿缺口”(Fulton gap),以指出该现象的论文的第一作者本杰明·富尔顿命名。富尔顿缺口首次出现在开普勒太空望远镜的观测结果中。虽然TESS的统计数据中还没有足够的行星来证实或反驳富尔顿缺口,但这一趋势仍在继续。天文学家表示,富尔顿缺口很可能不会消失。

一个研究团队报告称,他们发现了一个恒星系统,该系统在富尔顿缺口的两侧各有一颗行星。一颗是所谓的“迷你海王星”,半径大约是地球的2.6倍;另一颗略小于地球,大小约为地球的90%。后者是TESS所记录的第一颗近似地球大小的系外行星。

行星半径的富尔顿缺口可能源于行星形成的某种规律,以及它们早期的情况。由于行星的大气层可以构成其半径的很大一部分,因此许多推测都围绕大气层可能发生的情况。一种可能性是反向的“金发姑娘原则”,即具有大气层的中型岩质行星无法持续存在,要么行星的体积足够大,可以留住大气层。如果行星的体积适中,那就可能不够大,很快就会失去大气层,这就像一场拔河比赛;要保持中间状态真的很难。

虽然某种程度的大气层损失是合理的猜测,但这只是三个普遍观点之一。另一种理论认为,富尔顿缺口直接源于行星的形成,可能是恒星诞生时所遗留气体和尘埃的位置或组成所致。或者,正如第三种理论所提出的,行星自身的冷却过程可能会导致大气层蒸发,这一效应被称为“核心驱动的质量损失”(core-powered mass loss),当特定体积的行星从内部向太空辐射热量时,它们的大气层会被吹走,这可能会使它们落入半径缺口的另一侧。

相关推荐
新闻聚焦
猜你喜欢
热门推荐
返回列表
Ctrl+D 将本页面保存为书签,全面了解最新资讯,方便快捷。