行星質量和體積排名中的巨無霸,地球跟它們相比,啥也不是

2020-12-06 奇點先驅

在宇宙中,如果給所有的行星按照體積做排名,那麼地球基本很難上榜。就算在太陽系的八大行星中,地球也不是體積最大,更不是質量最大的。對星球排名,需要從體積和質量這兩個維度分別排名,因為體積大的不一定質量大,這與星球本身的物質密度有關。

在太陽系中,木星的質量排行第一,它的體積也是最大的,質量相當於300多個地球,且它的體積相當於1300個地球。不過,儘管木星體積和質量如此大,但它在宇宙中也上不了榜的。

體積較大的天體會有一些共性,就是質量過大,這也讓科學家們難以觀測到星球上的情況,比如木星。於是,科學家們採取了特殊的「掩星法」,也就是當這些星球旋轉到恆星表面時,觀測它們遮擋住恆星光芒的過程。因此,科學家得以發現更多質量和體積都大的行星。

比如TRSE4,它的體積相當於200多萬個的地球,而且它的質量也將近有200多個地球。還有WASP-79b,它的體積相當於TRSE4的兩倍之多,也就是400多萬個地球,質量是240多個地球那麼大。

當然,這不是最大的。科學界普遍認為當行星的質量超過木星質量的13倍時,該星球內部會由於高溫而發生氘核聚變,而它們也被命名為褐矮星。因此,我們可以計算出,行星的最大質量是13倍的木星質量,也就是相當於4100多個地球質量。

比如J1407b,它的質量是木星的20倍,是一顆巨大的氣態星球。在J1407b的周圍有很大的光環,這也是典型的褐矮星。再比如,SIMP J01365663+0933473星體,它的質量約為4038個地球,也就是12.7個木星,這是人類迄今為止發現的質量最大的行星。它位於地球20光年之外的地方,由於它目前不屬於任何星系,也不受其它恆星引力作用,所以它孤獨的漂泊在宇宙中。不過據觀察,它正在逐漸向太陽系移動。

另外一方面,體積霸主是哪個行星呢?相比質量第一的星球,體積由於觀測難度過大,且幹擾因素太多,所以對於體積最大的上限,科學家仍在分析中。目前已知的、被觀測到的最大體積的行星是HD 100546b,它跟質量最大的行星一樣,都是獨立運轉、不屬於其它星系的單獨行星。

它的質量相當於9000多個地球,而它的體積也非常龐大,直徑約為91萬公裡,相當於太陽直徑的一半以上,體積約為四分之一的太陽。太陽的體積是130萬個地球,那麼這個行星也就相當於30萬個地球。對比之下,木星的體積不過是1300個地球大小,在這個行星面前,即使是木星或者質量最大的星球都非常得渺小。

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