除了椭圆形的长轨道,HR 5183b还有什么与众不同的?
(图解:HR 5183b沿椭圆轨道运行)
这是第一次发现具有如此奇特轨道的系外行星。如果HR 5183b在我们太阳系内,它会在比木星轨道更近的地方,比海王星轨道更远的地方摆动。
虽然已经发现很多系外行星的轨道是椭圆形的,但是他们远没有达到极端的程度。加州理工学院的莎拉布朗特说道:“这颗行星不像我们太阳系的行星,更重要的是,它不像迄今为止我们发现的任何其它的系外行星”。
(图解:拥有奇怪轨道的系外行星HR 5183b)
“在远离恒星的地方,探测到的其他星球的偏心率通常很低,这意味着他们的轨道更圆。这颗行星的偏心率如此之高,说明它的形成或演化的方式和其他星球会有一些不同”
HR 5138b是一颗巨大的气态巨星,围绕一颗103光年外的类太阳主序星HR 5183运行。因为这颗系外行星的轨道十分奇怪——围绕恒星运转大约要花费74年,它的俯冲距离大约超过30个天文单位,研究团队很幸运地发现了它。他们设法在离它最近的近星点捕捉它,那里小于5个天文单位。
(图解:太阳系内的气态行星木星)
这需要耗费很多耐心。作为利用径向速度的方法探测系外行星的一部分,这颗恒星处于长期的监察。这是发现系外行星的一个十分可靠的办法,它基于恒星被其轨道天体的引力脱出位置时的微小的运动。对于近距离运行的行星来说,绕恒星旋转只需要几天,这并不需要很多时间。但是,如果你想发现其轨道周期为几年,几十年或者几百年的遥远系外行星,你必须投入大量的时间。这就是为什么这颗恒星需要被监视。
十年后,奇怪的事发生了,在这颗系外行星的三颗木星质量的牵引下,这颗恒星开始迅速加速。2018年,径向速度的测量结果出现了反转并趋于平缓。加州理工学院天文学家安德鲁·霍华德说道“这颗行星的大部分时间都在这个高度偏心的轨道上,徘徊在其恒星的行星系的外围,然后它开始加速,在它的恒星周围弹弓般地弹射”
(图解:用Universe Sandbox模拟引力弹弓)
“我们探测到弹弓运动。看到这颗行星靠近,现在它正在远离。这产生了一个如此与众不同的特征,虽然我们从未见过它完整的轨道,但是可以确定这是一个真正的星球”弹弓运动有点像重力辅助操作航天器,有时候用来提速。它把行星抛到恒星系统的远端,在那里它最终到达它最远的点——远星点,并再次返回。但它是如何变成这样的呢?观测证据表明,行星由残余物质形成的圆盘形成,这些物质在恒星形成时并没有被吸进恒星。因此,如果情况保持平静,行星应该保持一个相对圆形的轨道。
但我们知道当彗星与更大的太阳系天体发生引力作用时,他们会改变其轨道路径。关于HR 5183 b可能发生什么,这提供了一个线索。
研究员们称,最有可能的设想是HR 5183b曾与一颗大小相似的行星相邻。当它们彼此靠近时,引力的相互作用可能把HR 5183b踢进它奇怪的轨道,并将另一颗行星完全踢出了恒星系统。好像我们对系外行星的 探索 越多,它们所呈现的就越奇怪。
(图解:HR 5183b轨道覆盖在太阳系顶部)
我们曾经见过巨大的系外行星围绕一个小的恒星运转。有一颗系外行星正被它的恒星迅速蒸发。有一颗系外行星有三个太阳,还有一颗系外行星大气中有蒸发的稀土金属。甚至可能是像巨大的太空眼球这样的系外行星。现在是HR 5183b,这颗系外行星围绕着它的恒星在一个非常椭圆的轨道上旋转。霍华德说道,“在这个领域这真是一个又一个惊喜,这颗新发现的行星是另一个系统的例子,这个系统不是我们太阳系的图像,但具有显著的特征,使我们的宇宙在其多样性方面异常丰富。”
作者: MICHELLE STARR
FY: 轻舟
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