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一个行星环究竟有多大直径达18亿公里, [复制链接]

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在太阳系八大行星中,木星、土星、天王星和海王星都有星环,其中土星的星环是最大最壮观的,可以说是太阳系的一个奇观。土星的星环主要成分为水冰和尘埃,而星环形成的原因至今存在争议,不过主流观点认为一些直径—km的小行星40亿年前冲撞太阳系行星时,被土星的潮汐力扯碎后形成。在说白了就是被行星强大的引力吸附过来的。

那土星环到底有多大呢?实际上土星环的结构有点复杂,它是由众多环重叠而成的(最内侧是‘D’环),从A环到E环,范围在1万公里左右。地球的直径只有km,也就是整个土星环可以横向容纳多个地球。不过土星环即使如此巨大,在系外行星JB面前,也只能算个弟弟。

在介绍系外行星JB之前,先给大家说说科学家是怎么探索和发现系外行星。我们都知道,距离太阳系最近的恒星在4.2光年之外,直接观察和拍摄根本不可能。我们抬头仰望,看到的几乎都是恒星。反过来也一样,如果真的存在外星生命而且它们也在观察太阳系的话,它们看到的也只有太阳,一样是无法直接观察到地球。

那迄今记录的几千颗系外行星是怎么发现的呢?方法有各种各样,以发现最多系外行星的开普勒太空望远镜为例,其应用的方法是遮星技术(Starshade)。遮星技术就是用物体遮挡恒星的光芒,以便观察其周围的行星,原理和太阳下拍照给镜头带上遮光罩有点类似。原理听起来很简单,但操作有点困难。它要先将直径近四十米的遮星体送上太空,然后使其保持在相隔3万米的太空望远镜的延长轴上。

我们回到JB行星上。在年,美国罗切斯特大学天文学家马马杰克(EricMamajek)和荷兰莱顿天文台的肯沃西(MatthewKenworthy)教授研究银河系人马星座中离地球光年的类太阳恒星J。这颗恒星的年龄只有1万年,可以说是非常年轻的恒星。如果说我们的太阳已经是壮年,那么这颗恒星才刚开始蹒跚学步。

通常情况下,对遥远恒星研究的主要手段是分析它们的光变曲线。结果在一张恒星于年的光变曲线图上,有一段长达56天的光变曲线起伏。经过大胆假设、小心求证,他们得出一个结论:恒星被一个直径约为1亿8千万公里的天体所遮挡。后来通过计算机模拟,确定那里存在一颗星环直径至少是土星环倍的巨行星,因此他们称之为“JB”,外号“超级土星”。

天文学家推测,JB是一个年轻的系外行星,大约1万年前才诞生,轨道运行周期为10年,质量较难估计,推测约是土星的10倍到40倍。从艺术家的想象图来看,说它是全宇宙最美丽的行星都不为过。如大家在画面上看到,比起它的星环,行星的本体非常细小。只占据了中间一点的位置。科学家透过分析这颗行星的凌日光谱得知,它拥有的星环多达37个,直径超过1.8亿公里。换成大家都听得懂的数字,就是太阳直径的倍以上,以至于巨大这个星环可以完全遮盖到它的恒星。

如果JB行星是位于太阳系土星的轨道,我们身处地球抬头望向天空,会看到一个怎样的景象呢?如此巨大的星环是否会对地球的生态系统作何影响我不知道,但我们抬头看向天空,就能看到一个硕大亮丽的星环,而且可以肯定的是,这星环比中秋佳节的月亮还要更大更明亮。

另外我们的古诗词中肯定会少去很多吟月的诗句,而增加许多描述巨型星环的诗词。或许诗仙李白的《关山月》会变成《关山环》,正所谓“玉环出天山,苍茫云海间。长风几万里,吹度玉门关。”呀......

更加令人惊讶的是,科学家认为这个巨大的行星环是外太空生命繁衍的最佳地点。这是因为科学家在巨大的星环之中侦测到不止一个缝隙,而这些缝隙产生的原因是行星环之中存在地球质量以上的卫星。它们在轨道上运行的时候吸收了行星环上的物质。其中不但有碎石、尘埃,还有大量的冰块和小行星,为JB的的卫星演化提供了大量的资源。

这个猜想也同样适用于拥有众多卫星的土星。但是比起土星,JB距离它的恒星还要接近,透过计算机模拟得出的结果显示,部分处于宜居带上的卫星具有生命进化的条件,很有可能会孕育出“卫星文明”。也许在N年后,当人类发展到星际文明并与其取得了交流,那里的生命可能会认为人类文明很奇怪。当然,这一切都是后话!

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