太陽系外發(fā)現(xiàn)巨型星環(huán)系統(tǒng):直徑近1.2億公里

簡狄

       據(jù)國外媒體報道，土星擁有巨大的星環(huán)系統(tǒng)，寬度超過地球與月球之間的距離。現(xiàn)在，天文學家又在太陽系外發(fā)現(xiàn)一個新的并且更為巨大的星環(huán)系統(tǒng)，距地球420光年，規(guī)模遠遠超過土星的星環(huán)系統(tǒng)。這個星環(huán)系統(tǒng)共有30多個星環(huán)，遮住了非常年輕的類日恒星J1407，形成星蝕。每個星環(huán)的直徑達到數(shù)千萬公里。據(jù)悉，在太陽系外發(fā)現(xiàn)這種規(guī)模的星環(huán)系統(tǒng)還是第一次。


　　2012年，荷蘭的萊頓天文臺和紐約羅徹斯特大學的天文學家發(fā)現(xiàn)了這個龐大的星環(huán)系統(tǒng)。萊頓天文臺的馬修-肯沃斯教授領導的研究小組對獲取的數(shù)據(jù)進行了一次新分析。分析結果顯示這個星環(huán)系統(tǒng)存在縫隙，說明可能形成衛(wèi)星。



       肯沃斯教授表示：“我們在光變曲線中看到令人難以置信的細節(jié)。這一次的星蝕持續(xù)了幾周時間，但由于星環(huán)內的微妙結構，你能夠在幾十分鐘內看到快速變化。這顆恒星距離星環(huán)太遠，無法對星環(huán)進行直接觀測，但我們能夠根據(jù)穿過這個星環(huán)系統(tǒng)的恒星光線的亮度快速變化創(chuàng)建一個詳細的模型。如果我們用行星J1407b周圍的星環(huán)替換土星環(huán)，這個星環(huán)在夜間也清晰可見，視面積將達到滿月的數(shù)倍。”



　　天文學家對“超級廣域行星搜索”計劃獲取的數(shù)據(jù)進行了分析。這項計劃在設計上旨在探測在母星前方穿過的氣態(tài)巨行星。根據(jù)他們得出的結論，J1407b可能是一顆巨行星——目前尚未觀測到——擁有一個巨大的星環(huán)系統(tǒng)，導致J1407的亮度經(jīng)常變暗。光變曲線顯示這個星環(huán)系統(tǒng)的直徑接近1.2億公里，是土星環(huán)的200多倍。它距地球420光年，所含有的遮擋光線的塵埃顆粒的總質量可能相當于地球。



　　羅徹斯特大學的埃里克-瑪杰克教授對星盤和星環(huán)內的物質數(shù)量進行了分析。他指出：“如果你將木星的4顆大型伽利略衛(wèi)星碾成塵埃和冰粒，而后將這些物質撒入木星周圍的一個環(huán)，這個環(huán)能夠遮擋光線，遠方的觀察者在觀察這個環(huán)在太陽前方穿過時會看到一場持續(xù)數(shù)天的日食。具體到J1407身上，我們看到星環(huán)在數(shù)天內遮擋住這顆年輕類日恒星放射出的95%的光線。這個星環(huán)系統(tǒng)存在大量物質，能夠形成衛(wèi)星。”

簡狄

       天文學家在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這個星環(huán)系統(tǒng)至少存在一個清晰的縫隙。在新創(chuàng)建的模型中，這個縫隙更為明顯。肯沃斯教授表示：“一種顯而易見的解釋是，星環(huán)內形成一顆衛(wèi)星，導致出現(xiàn)這條縫隙。這顆衛(wèi)星的質量在地球和火星之間，環(huán)繞J1407b運行時的軌道周期接近兩年。”


　　天文學家認為這些星環(huán)將在未來幾百萬年時間里逐漸變薄并最終消失，原因在于星環(huán)內的物質形成衛(wèi)星。瑪杰克教授指出：“行星科學界幾十年來一直認為類似木星和土星這樣的行星在演化的早期階段擁有星盤，星盤內的物質最終形成衛(wèi)星。但在2012年實施這項觀測計劃之前，沒有一個人觀測到這樣的星環(huán)系統(tǒng)。這是我們第一次在一顆亞恒星周圍觀測到體積達到百萬公里的衛(wèi)星形成。”



　　據(jù)天文學家估計，J1407b的軌道周期大約在10年左右。這顆行星的質量目前還很難確定，最有可能在10到40顆木星之間。研究人員希望業(yè)余天文學家?guī)椭O(jiān)視J1407，以幫助他們觀測下一次星蝕，進一步確定J1407b的軌道周期和質量。肯沃斯教授指出觀測J1407等恒星的星蝕是唯一一種可行性方式，用于觀測在不久的將來形成的衛(wèi)星的早期環(huán)境。他說：“J1407b的星蝕允許我們研究孕育出衛(wèi)星的行星星環(huán)的物理和化學特性。”

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簡狄 發(fā)表于 2016-3-4 09:17
天文學家在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這個星環(huán)系統(tǒng)至少存在一個清晰的縫隙。在新創(chuàng)建的模型中，這個縫隙更為明顯。 ...

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