大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們要聊的話題是,根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的新研究,科學(xué)家在120光年外,發(fā)現(xiàn)一顆怪異的行星。好的,我們不說廢話,這就開講。

根據(jù)介紹,這顆行星是意外發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)科學(xué)家們正在研究一個(gè)由兩顆褐矮星(brown dwarf)組成的雙星系統(tǒng),該系統(tǒng)被稱為“2M1510 AB”,在天空中位于天秤座方向,距離地球大約120光年。

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簡(jiǎn)單來講,褐矮星是一種質(zhì)量比普通行星大得多,但又達(dá)不到恒星最低標(biāo)準(zhǔn)的天體(其質(zhì)量通常在木星質(zhì)量的13倍至80倍之間)。

盡管褐矮星的質(zhì)量不足以啟動(dòng)并維持氫的核聚變,但由于它們?cè)谘莼^程中的引力收縮會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,同時(shí)其內(nèi)部也可能會(huì)短暫地進(jìn)行氘的核聚變(氘是氫的一種同位素,其發(fā)生核聚變所需的溫度和壓力要低得多),所以褐矮星也會(huì)發(fā)光,只不過沒有恒星那么亮。

觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,質(zhì)量越大的天體組成雙星系統(tǒng)的幾率越高,而像“2M1510 AB”這樣的由兩顆褐矮星組成的雙星系統(tǒng),其實(shí)是很罕見的。

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在此基礎(chǔ)上,再加上從地球的角度看,這兩顆褐矮星還會(huì)發(fā)生互相遮擋的現(xiàn)象,形成“凌星”式的亮度變化(天文學(xué)上稱之為“食雙星”),因此對(duì)于科學(xué)家來講,該系統(tǒng)就具有很高的研究?jī)r(jià)值。

此次研究中,科學(xué)家通過分析這對(duì)褐矮星的視線速度數(shù)據(jù),意外發(fā)現(xiàn)它們運(yùn)動(dòng)模式存在著一些額外的、微小的“擾動(dòng)”,似乎這對(duì)雙星不僅僅受到彼此的引力影響,還有另一個(gè)看不見的天體正在對(duì)它們施加引力拖曳。

在此之后,科學(xué)家利用位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡對(duì)其進(jìn)行了更加深入的觀測(cè),通過細(xì)致地建模和分析這些“擾動(dòng)”的性質(zhì),科學(xué)家確定了一顆怪異行星的存在,隨后將其命名為“2M1510 (AB) b”。

這顆行星的怪異之處并不是它本身,而是它的運(yùn)行軌道——在已知的宇宙中,圍繞雙星系統(tǒng)運(yùn)行的行星并不算特別罕見,而此前發(fā)現(xiàn)的這類行星,其運(yùn)行軌道都是與雙星互相繞轉(zhuǎn)的軌道面是大致對(duì)齊的(這被稱為“共面軌道”),但“2M1510 (AB) b”卻不是這樣,實(shí)際上,它的運(yùn)行軌道幾乎垂直于其圍繞的那對(duì)雙星互相繞轉(zhuǎn)的軌道面。

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科學(xué)家表示,這顆行星的發(fā)現(xiàn)完全是出乎意料的,在此之前,我們從未見過以這樣的軌道圍繞著雙星系統(tǒng)運(yùn)行的行星。那么,為什么“2M1510 (AB) b”的運(yùn)行軌道會(huì)如此怪異呢?

對(duì)于這個(gè)問題,科學(xué)家推測(cè),這顆行星可能是形成于圍繞著“2M1510 AB”的“原行星盤”之中。

在此過程中,如果這對(duì)雙星自身的互相繞轉(zhuǎn)軌道與形成它們的原始?xì)怏w云的整體角動(dòng)量方向沒有完全對(duì)齊,或者在雙星形成后,該系統(tǒng)又從外部吸積了方向不同的物質(zhì),那么其“原行星盤”就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的傾斜,進(jìn)而導(dǎo)致了其中形成的行星沿著垂直于雙星軌道面的軌道運(yùn)行。

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另一種可能是,“2M1510 (AB) b”的運(yùn)行軌道原本是“正?!钡?,但在隨后的演化過程中,它遭受了某種強(qiáng)大的干擾(例如天體撞擊,鄰近天體的引力攝動(dòng)等),這導(dǎo)致其軌道發(fā)生了劇烈變化,并最終沿著現(xiàn)有的軌道運(yùn)行。

需要指出的是,就目前的情況來看,這些也只能說是合理的推測(cè),實(shí)際情況是否真是這樣,還有待進(jìn)一步的探索。

參考資料:Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs,Science Advances 16 Apr 2025 Vol 11, Issue 16