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无依无靠的行星“孤勇者”

 大科技杂志社 2023-02-04 发布于海南

宇宙中有许许多多的行星,其中一些就像地球总是围着太阳转一样,自诞生起就乖乖跟着自家的恒星“大哥”。但也有一些行星像无依无靠的“孤勇者”,在星际间漫无目的地流浪,被称为“流浪行星”。

  哥哥拴着弟弟

  太阳和包括地球在内的太阳系行星都诞生于同一片尘埃云。诞生之初,太阳像善于抢夺食物的“大哥”,聚集了绝大部分的尘埃和气体,长成了一个庞然大物,行星则是捡大哥剩下的食物长大的小个子“弟弟”。质量大的太阳力气也大,其引力就像绳子,将弟弟牢牢拴在身边,因此太阳系中的行星都是在各自轨道上围着太阳公转。大多数已知的系外行星也都是这样围绕各自的恒星运转。

围绕太阳运行的行星

  然而,2011年,天文学家在距地球1万~2万光年的地方发现了10颗与木星质量相当的流浪行星。它们没有恒星的束缚,独自在宇宙中漂泊。

  行星为何流浪

  流浪行星可能曾是围绕自家恒星大哥转的行星小弟,却因其他天体的撞击或引力影响,从原有的轨道中被“排挤”出去;或是“从小离家”,即自己还是一颗刚刚形成的胚胎行星时就被弹射出去;还有一些流浪行星则可能是“野生”的,直接诞生于孤立的尘埃云中。

引力透镜效应

  宇宙中绝大部分的空间密度很低,这些流浪行星好比是掉入大海中的蚂蚁,被其他恒星捕获“收养”的概率很低,便只能四海为家、孤独终老。

  隐身放大镜

  发现行星是一件十分困难的事,就算是在人类的太阳系老家,天文学家也不确定是否还存在其他行星。行星不像恒星那样会发光,想要找到它们,一般是通过探测其对自家恒星的影响来确定,而远离任何恒星的流浪行星对于人类探测器而言,几乎是隐身的。

  不过,流浪行星却会改变遥远恒星发出的光。当人们在地球观测遥远的恒星时,如果流浪行星从地球和恒星间穿过,它的引力场会像放大镜一样,将恒星的光聚焦到地球上,人们就会看到这颗恒星突然变亮,直到流浪行星离开才会恢复正常。这被称为“引力透镜效应”,天文学家正是通过它来寻找流浪行星的。

  数量多却不好找

  天文学家根据引力透镜效应统计分析,银河系中可能还存在有数万亿颗流浪行星。用引力透镜效应对着某一颗恒星观察,需要100万年才有可能发现一颗流浪行星,因此天文学家通常是将望远镜同时对准数亿颗恒星观察,以提高效率。但目前为止所有已确定和疑似的流浪行星也就100多颗。

  失散多年的“流浪地球”?

  太阳系现在有八大行星,但其形成初期就只有八颗吗?天文学家推测,在太阳系形成的过程中,一些行星可能因行星间的相互作用被踢出了太阳系,这当中或许就有质量和地球相当的“流浪地球”。

和地球相撞的流浪地球(想象图)

  找到这些星际“孤勇者”,可以帮助天文学家了解行星、太阳系或其他星系形成的奥秘。

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