天文學家提議最大行星上限:10倍木星質量

2021-01-15 三體引力波

最新一期《天體物理學》雜誌發表了美國約翰·霍普金斯大學天文學家凱文·施勞福曼(Kevin Schlaufman)的一篇文章稱:

數十年來,天文學界針對如何區分巨行星與褐矮星,尤其是從天文觀測的角度,一直都沒有清晰的界定。

不過,現在是時候可以清晰界定了——最新研究成果顯示,行星質量的上限,可以限定在木星質量的4~10倍。

這意味著:從理論上說,宇宙最大行星——氣態巨行星(類木行星)的最大質量上限是10倍於木星質量。

我們知道,木星是我們太陽系最大一顆行星,質量1.8986×1027 kg,相當於317個地球質量,或者太陽系其他行星質量總和的2.5倍,但只有太陽質量的千分之一。

這個研究團隊之所以能得出這個結論,主要是基於對146個帶有行星的系外恆星系統的觀測數據。

行星之所以稱為行星,在古代天文學家眼裡,其實是相對於遙遠而不動的恆星來說,它們是移動的星星。

如今我們知道,宇宙中沒有固定不動的天體。

2006年,國際天文學聯合會為太陽系內的【行星】下了定義:

正因為第③點,導致冥王星被踢出了太陽系九大行星之列,降級為矮行星。

這是對太陽系行星的定義,那麼問題來了:太陽系外行星呢?還要照搬太陽系行星的定義?

事實上,早在2003年,國際天文學聯合會為了區分什麼是【系外行星】、什麼是褐矮星(小質量恆星),做了具體界定。

要知道,它倆從天文觀測角度來說,並不容易區分開。

在天文學家眼裡,所謂【恆星】,就是有能力在核心進行氫融合反應的天體。

然而,像褐矮星這種小質量恆星,因為質量太小不足以開啟氫融合反應,只能降一檔,進行氘融合反應。但由於這種同位素的數量稀少,所以絕多數褐矮星在被人類發現之前,就已經停止了核聚變反應。

這就導致了從天文觀測來看,氣態巨行星跟褐矮星看起來類似,難以輕鬆而清晰地辨別。

而國際天文學聯合會給出的具體界定:

看出來沒?儘管國際天文學聯合會給出的具體界定,但並不意味著給出了一個很清晰的界定,比如從質量上並沒有一個明確界限。

而這次發表的霍普金斯大學天文學家凱文·施勞福曼最新研究成果,正好填補了這一空白點。

簡單來說,從質量大小可以界定,氣態巨行星與次褐矮星之間的區別:

氣態巨行星(類木行星)質量的上限,是在木星質量的4~10倍,最大質量上限是10倍於木星質量。

質量在10倍~13倍木星質量的恆星,屬於次褐矮星——最小號恆星。

根據天文學家凱文·施勞福曼的解釋:

這回知道了吧,質量界限只是遠距離觀測的天體要素之一,並不是決定性作用。

除了體量、個頭兒以外,光譜分析天體內部構成才是最關鍵的。

正如看人不能只看顏值,能力、人品、性格才是最重要的。

相關焦點

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    我們太陽系中最大的行星是木星,它的體積是我們所在的地球的1300倍,質量是地球的318倍,從這兩方面來說,在太陽系中,木星是當之無愧的「行星之王」。在這個行星系統中還有克卜勒-88c,它的質量幾乎和木星一樣,而克卜勒88b的質量和天王星質量差不多,相當於10多個地球的質量。相比於地球來說,它的這倆「兄弟」也是很大的啦。
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  • 天文學家發現最大行星 體積相當地球20倍
    天文學家發現最大行星 體積相當地球20倍  央視國際 www.cctv.com  2007年08月09日 09:19 來源: 它的直徑估計是太陽系最大行星——木星——的1.7倍,體積接近於木星的2倍,表面溫度高達1327攝氏度,是一顆主要由氫氣組成的巨大球體。    美國亞利桑那州羅威爾天文臺的科學家喬治?曼德舍夫參與了這次行星的觀測並領導撰寫了研究報告。他表示:「TrES-4是目前發現的最大的太陽系外行星。」事實上,它的體積已經大到很難用現有的超高溫巨行星的科學模型來解釋。
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    它的質量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。科學研究證明,質量才是宇宙天體差異最重要的指標。行星可以有很大的體積,但是,行星的質量是有上限的。只要行星的質量達到木星的13倍左右內核溫度即可點燃氘元素!
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    參考消息網7月2日報導外媒稱,天文學家發現,一顆有地球39倍大的巖石行星正在圍繞一顆遙遠的恆星飛速運轉,他們認為,這可能是一顆曾比木星大的失去了大氣層的行星的殘存核心。據路透社華盛頓7月1日報導,研究人員當地時間周三說,這是迄今為止發現的最大的巖石行星,也是首次發現的行星核,同時也提供了難得的機會去更好地了解土星這樣的氣體巨行星的內部,土星是太陽系中最大的行星。這顆名為TOI-849b的行星圍繞著一顆比太陽稍小也稍涼的恆星運轉,距離地球730光年。
  • 問答| 行星最大能達到地球的多少倍,有像太陽大的行星嗎?
    在我們太陽系內,最大、最重的行星就是木星,它的體積超過地球的1000倍,質量超過其他七大行星的總和。
  • 大質量行星都是氣態,小質量行星都是巖質,兩者質量界限是多大
    類似地球這樣的有巖石表面的行星被稱為類地行星,比如水星,金星,地球,火星,都屬於類地行星,而像木星,土星,天王星和海王星這樣的星球,由於它們沒有巖石表面,而本身大氣層又特別濃厚,最下面的氣體甚至都被壓成了液體,所以這類行星又被稱為氣態行星,或者叫做類木行星。類木行星的質量通常都比較大,比如木星的質量是地球的318倍,太陽系四顆氣態行星中質量最小的天王星的質量也是地球的14.5倍。
  • 宇宙中最大的行星,質量有多大?
    理論上,行星質量上限為13倍木星質量,約4100倍地球質量,高於這個質量的天體,就會形成介於行星和恆星之間的過渡天體——褐矮星。宇宙中的天體性質,很大程度上和天體的質量有關,我們地球屬於固態行星,其引力可以束縛住厚厚的大氣層,這對生命的生存有著重要影響。