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“流浪”行星

发布时间: 2019-04-10 14:16:05   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

当下,科幻电影《流浪地球》正在热映,让我们把目光投身到太空。其实,在太空中,正有一些星际行星在流浪着。

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这是一个阴森黑暗的星球,恒星离它遥不可及,没有任何光线射进来,只有偶尔的闪电划过天空照亮地面,或者火山喷出的炙热岩浆带来一丝光亮。听上去是不是像科幻小说中的地狱?事实上,这就是科学家眼中的星际孤儿——星际行星,它们就在恒星之间黑暗而寒冷的世界里游荡。

星际行星的形成

通常我们认为,行星围绕恒星运动,就像飞蛾绕着灯光一样,比如太阳系。这种系统在我们头脑中形成了定式思维,星际行星的存在不符合人们的普遍看法。而且,我们一直认为,行星是从一个新恒星周围的气体和尘埃的漩涡中诞生,逐渐成长为原始行星的。然而, 2000年3月,英国天文学家在猎户座星云中发现了13颗没有固定轨道的“流浪行星”,它们没有固定的轨道,不围绕任何一颗恒星运行,漫无目的地在星际间漂泊。星际行星的发现,彻底改变了人们的认识。目前,科学界认为形成星际行星的方式有三种:

★星际剥夺  

在恒星密集的环境中,行星原本绕着自己的恒星公转,但另一颗过路恒星出现后,其巨大的引力把行星抛到黑暗的星际空间。

★引力弹射  

在一个行星的形成过程中,一颗地球大小的行星可能以非常近的距离经过一颗处于胚胎期的巨型行星,这颗行星的巨大引力使地球大小的行星突然加速运行,从而摆脱了恒星的引力影响而进入星际空间。

★自由诞生  

一颗行星可能诞生于星际空间。2003年,科学家对一处离地球较近的恒星形成区域进行观察,发现了有行星大小的天体正处于从独立的气体云中凝聚的阶段,这一过程同一颗年轻恒星的形成过程是一样的。这带来一个巨大的谜团。因为只有在使气体云收缩的引力大于向外推的灼热气体的力量,气体云才能凝聚成稠密的物体,但是没有人想到这个过程中也能诞生像行星那么小的天体。目前,科学家还不清楚发生这样现象的原因。

星际行星的摇篮

 科学家认为,星际行星被驱逐的现象最有可能发生在恒星比较密集的地方。在我们的银河系中,恒星密集的区域处于银河系的中心,或者是存在于“球状星团”内,这些地方恒星非常密集。

球状星团是由成千上万颗、甚至几十万颗恒星密集而成的集团,这里恒星分布的平均密度比太阳附近恒星分布的密度约大50倍,中心密度则大到1000倍左右。球状星团在宇宙空间非常普遍,单单银河系就存在大约500个球状星团。如果地球处于这样拥挤的星团中,那么在地球上能用肉眼观察到的恒星将达到1000万颗,而不是现在的6000颗。

在银河系核心和球状星团中,天体之间的相遇是相当频繁的。科学家通过模拟一个典型的“疏散星团”中1万颗恒星的运动来研究这种相遇的效应。疏散星团同球状星团相类似,只是恒星密度小一些。研究者们用超级计算机仿真计算后发现,疏散星团在经历了大约40亿年之后,该星团还剩下25%的恒星,大部分恒星已经被银河的“潮汐”引力吸走了。而且,在幸存的恒星中,有30%失去了它们的行星。

研究人员推测,球状星团中失去行星的恒星比例可能超过50%。因此,研究人员认为,球状星团中可能存在大量自由游荡的行星。

上述模拟结果显示,球状星团这类恒星密度非常大的区域,很可能是制造星际行星的摇篮。

地球的10个“流浪”姐妹

科学家认为,球状星团并不是唯一会出现恒星相遇造成行星被驱逐现象的地方。在行星形成的过程中,这种现象也可能出现,这种方式就是上面所提到的天体“引力弹射”。

计算机对46亿年前形成太阳与行星的气体和尘埃大漩涡的模拟结果显示,胚胎时期的地球本来有大约10个与它大小相同的姐妹,它们有的是岩石构成的,有的是岩石和冰块构成的。它们中的大多数很快被太阳所吞噬或由于同木星那样处于胚胎期的巨大行星相遇而被“踢”到了星际空间。这个模拟结果说明,地球曾经有个10个非常相似的姐妹,但最后都变成了黑暗空间的“流浪儿”。

星际行星上存在生命吗?

流浪的行星存在生命?这简直是一个太荒谬的想法了。想想看吧,在漆黑的星际空间,没有丝毫的光线射入,没有温暖的能量来源,那些游荡的星际行星如何能存在生命呢?

但是,有科学家认为,星际行星是存在生命的最常见的居所。他们认为,一个像地球那么大,在行星形成过程中被驱逐的行星,在极度寒冷的星际空间不仅不会被冰冻,而且可能仍然同地球上一个阳光灿烂的夏日一样温暖。这种情况是由温室效应造成的,假如一个被驱逐的行星上覆盖着厚厚的一层氢气(因为在形成行星系统的星云中,氢是一种主要成分),如果这层氢气足够厚的话,它就会起到“温室气体”的作用,防止这颗行星上的热量散逸到太空中去。即使在形成初期没有恒星来为它加热,这些行星厚厚的大气层足可以留住本身自然放射所产生的热量。星际行星的热量可能会保持至少100亿年,相当于目前地球年龄的两倍那么长。因此,有科学家推测,银河系中的大多数生命可能生活在幽暗的星际行星上,而不是在像地球那样阳光灿烂的星球上。

然而,不管如何,星际行星将来可能对人类有用,它们可能成为星际飞船的加油站和歇脚地。