系外超級行星確認!離奇的運行軌道或暗示太陽系第九大行星存在

2021-01-07 中國科學技術館

1930年，美國天文學家克萊德·湯博發現冥王星，並將其視為第九大行星。

1992年後在柯伊伯帶發現的一些質量與冥王星相若的冰制天體使人們對冥王星的行星地位產生疑問。

2006年，國際天文聯合會(IAU)正式定義行星概念，新定義將冥王星排除行星範圍，將其劃為矮行星(類冥天體)。

此後，人們就一直希望找到真正的第九行星。迄今為止，已發現的4300多顆確認的系外行星都有共同之處：即與其宿主恆星軌道距離較近，而距太陽系較遠。

現在，天文學家又發現了一顆巨大的系外行星，該行星圍繞著一顆雙星運行，繞行一周需要15000年。

這項研究成果已發表在《天文學雜誌》上。

這顆系外行星被稱為HD106906b，質量是木星的11倍。它圍繞著一對被稱為HD106906的熾熱主序列黃白色恆星運行。

這兩顆恆星只有1500萬年的歷史，圍繞彼此運行一周需要約100天。整個系統距離我們336光年。

雖然該系統總體上與太陽系非常不同，但HD106906b的巨大軌道讓人想起天文學家一直在尋找的假想中運行軌道極大的第九大行星。

研究人員表示：「HD106906b與宿主恆星相距甚遠，且其運行軌道高度錯位，就像對第九顆行星軌道的預測一樣。問題在於，這一行星是如何形成和進化並最終形成了目前的形態。」

發現和確認系外行星有兩種方法是最常用的：中天法和擺動法。

中天法當一顆繞軌道運行的系外行星經過恆星時，望遠鏡在恆星的光線中尋找微弱的傾斜;擺動法則觀測恆星受系外行星引力牽引時其光波長的微小變化。

通過恆星光波的亮度變化和擺動，科學家就可以確認行星的存在。

不過，對於那些運行一周時間太長的行星來說。觀測的時間很長，例如，如果使用這兩種方法，那麼至少要等12年才能發現木星。

2013年，科學家首次觀測到了HD106906b。不過，要弄清楚這顆系外行星的軌道並不容易。為此，一組研究人員需要哈勃太空望遠鏡的數據。

研究人員回溯了14年前的檔案，設法獲得了更多關於HD106906位置的數據。

但是，僅憑14年的數據來判斷一顆運行周期達15000年的行星軌跡還是很困難。不過天文學界表示，能把這14年的軌跡結合起來就已經夠了。

除了長達15000年的軌道運行周期，科學家還發現，這顆系外行星的軌道傾角很高，與圍繞著雙星運行的物質碎片環形成了一個明顯的角度。而在太陽系中，各大行星都是與太陽保持在同一個平面運行的。

造成這一現象的原因目前還不得而知。科學家猜測，可能是HD106906b並不是圍繞雙星運行的，這顆系外行星其實是一顆不受束縛的流浪行星，只有在其經過且足夠靠近一顆恆星(或雙星)時，才能在軌道上被捕獲。

科學家認為，這顆系外行星在相當靠近其恆星的地方形成，甚至比地球離太陽的距離還要近。然而，隨著時間的推移，阻力導致這顆系外行星的軌道衰減，這將使它更加接近宿主恆星。

然而，這對恆星的複雜引力將會把這顆系外行星推進一個新的軌道，以避免發生碰撞，而這一軌道將把它帶向遙遠的太空。

這樣的軌道可能會將這顆系外行星送出其宿主恆星的引力範圍之外，從而將其完全踢出該恆星系統。

HD106906b的存在證明，一顆行星可以在完全「非主流」的軌道上圍繞恆星運行，而且這一軌道的運轉周期又相當地長。這一切都符合人們對太陽系第九大行星的設想。

對HD106906b的深入研究將對尋找第九大行星的工作提供重要啟發。

本文來自： 前瞻網

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