GJ 3512与太阳系及附近其他红矮星行星系统的比较。
红矮星GJ 3512位于距地球30光年外的遥远宇宙中,其质量虽然仅及太阳的十分之一,但出乎天文学家们意料的是,它拥有着一颗巨大的行星。“按照目前的理论推算,围绕在这种类型恒星周围的应该只有地球或者超级地球那样大小的行星。”瑞士伯尔尼大学教授、国家研究能力中心(NCCR)的成员Christoph Mordasini说,“然而GJ 3512b是一颗巨大的行星,其质量约为木星的一半,因此至少比理论模型预测的要大一个数量级。”
红矮星GJ3512位于距地球30光年外的遥远宇宙中,其质量虽然仅及太阳的十分之一,但出乎天文学家们意料的是,它拥有着一颗巨大的行星。“按照目前的理论推算,围绕在这种类型恒星周围的应该只有地球或者超级地球那样大小的行星。”瑞士伯尔尼大学教授、国家研究能力中心(NCCR)的成员Christoph Mordasini说,“然而GJ 3512b是一颗巨大的行星,其质量约为木星的一半,因此至少比理论模型预测的要大一个数量级。”
一个由西班牙和德国研究者组成的团队发现了这颗神秘的行星。他们利用安装在西班牙南部海拔2100米的Calar Alto天文台的新仪器——红外摄谱仪观测到,小恒星GJ 3512会有规律地向我们靠近和远离——这种现象是由一个特别大的伴星引发的。这一发现是如此出人意料,因此该团队联系了包括 Mordasini的研究小组在内的许多人,讨论了这颗巨大系外行星形成的可能场景。相关篇论文于9月27日发表在《科学》杂志上。
“依照我们的行星形成和演化模型,围绕小型恒星会形成大量的小行星。”Mordasini说。以一个广为人知的行星系——Trappist-1为例。这颗恒星与GJ3512相近,有七颗质量与地球相当或小一些的行星。在这种情况下,模型的计算结果与观测值比较吻合。但GJ3512不同。“我们的模型预测这种恒星周围不应该有大型行星。”当前理论失败的一个可能解释是该模型背后的机制,即核吸积理论:行星由一个不断变大的小天体逐渐形成,专家们将其称为一种“自下而上的过程”。
也许这颗巨大的行星GJ 3512b是由一种根本不同的机制形成的,即所谓的引力坍缩。Mordasini解释说:“形成行星的部分气体盘在自身的引力作用下直接坍塌,这是一个自上而下的过程。”但即使这样的解释也带来了问题。“在这种情况下,为什么这颗行星没有继续增长并向恒星靠近?如果这个气体盘有足够的质量在其重力作用下变得不稳定,这两种情况应该都有可能发生。”专家补充说,“行星GJ 3512b的发现很重要,它将增进我们对行星如何围绕这样的恒星形成的理解。”
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编译:Max 审稿:三水 责编:张梦
期刊来源:《科学》 期刊编号:0036-8075
原文链接:https://www.unibe.ch/news/media_news/media_relations_e/media_releases/2019/medienmitteilungen_2019/a_planet_that_should_not_exist/index_eng.html
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