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太阳系是不是真的很古怪呢

来源:水星 时间:2024/12/24
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最近天文学家们发布了一份报告,详细列举了发现的太阳系外行星,有些是已经确认的,还有一些是疑似的,这些发现都是从开普勒太空望远镜发回的这些个数据里边分析出来的。要知道,开普勒太空环境每个月是要休息一天的,这一天会把观测到的所有数据发回到地球,这一次发多少呢?差不多要发十个G的数据,所以开普勒太空望远镜是在离地球万公里的拉格朗日点上,从那往回发数据,那是非常困难的,所以这些数据也都很宝贵!目前我们大概发现了颗已经被证实了太阳系外行星,还有另外颗疑似行星的家伙,在等着被确认呢,我们当然最关心的还是那些位于宜居带的行星,比如说你长得跟地球差不多大,而且你离太阳的位置,就是他那颗太阳的位置离得不远不近,那刚刚好,温度刚合适,这种行星大概有30多颗,还有20多颗在等待着确认,到现在还没能定下来。最开始人类在观测太阳系外的那些行星的时候。基本上都是些奇葩。比如说一类行星叫做地狱行星,这个真是堪称地狱,几个钟头他就能绕自己的那个太阳那颗母星转一圈,你想啊转这么快,我们地球绕着太阳转一圈,可是一年,因此这颗行星必定离开自己的母亲非常近。那么这颗行星的表面必定是温度高的吓人吗?因此这样的行星就堪称叫地狱行星,还有些也是奇葩,这属于冰火两重天,离得近的时候超级热,离的远的时候又冻成冰块,这轨道就跟彗星轨道非常像,这也是一类奇葩。天体上气流的那个速度它可以达到超音速,所以这样的变态的奇葩呢!就与我们这个和谐有序的太阳系大不相同。所以那个时候科学家们都很不爽。这为什么我们太阳系这么特殊?是因为当时发现系外行星的手段是非常有限的,能被发现的,只有那些奇葩才很容易被我们看到,因此呢这是一种观察者偏差。那么科学家是如何发现太阳系外行星的呢?这东西离得太远,不可能像太阳系内的那些大行星一样,拿着望远镜就能看到。那么只有一个办法,那就是观察这些恒星,它是不是在左摇右摆,或者是它在绕圈圈。但是这些晃动啊是非常非常微小的。我们就拿太阳为例,99.75%的质量是集中在太阳上的,剩下的那个所有那些行星,什么冰雪尘埃,你全划到了一块都不及一个零头。因此你也可想而知,这种悬殊的差距就导致了我们太阳的晃动非常微小。好在呢最近这些年观测技术大幅度提升,所以大家就可以从这个天上的这些恒星里边就挑出那些个有微小晃动的爱,把他们挑出来都是非常不容易的。哪个恒星在晃,那必定是带有行星的。当然这晃与晃的还是有区别的,现在呢发现太阳系外行星的办法呢一共就五种。比如说某颗恒星原地打圈圈,那必定是带有行星的,要不是行星呢它就是一个非常暗的伴星。但是我们能知道的信息呢也就这么多了。假如有一颗恒星,它周围有一颗行星在围着他转,而且呢恰好我们从地球上看过去,这个行星转的那个方向恰好是从它的太阳表面前通过,也就像水星凌日和金星凌日那个情景。那么我们就可以知道了,这个光变弱了,这必定是存在一颗行星遮挡了,所以用这种办法来探测叫做灵心法。还有第三种办法叫光谱偏移,假如这恒星在晃动,它这个光谱啊会出现红移,那你左右左右晃,那我也能分清,分析出这个行星是不是怎么晃的,怎么回事,我也能分析出来。还有一种方法,第四种方法就是野蛮暴力的方法。我们为什么看不见那颗行星?因为那课恒星太亮了,他光辉把那周围的那些个案弱的行星全挡了,那好办啊。那我在望远镜里头拿个什么东西把那恒星给他挡上,那不周围那些小不点我不就能看见了吗?所以这个比较大的行星啊是用这种办法是可以直接看到的。但是你特别小那种小不点你就够呛了,这没法看,所以这对大行星是有效的。第五还有最后一个办法,这种办法就可遇不可求了,就太过凑巧。就是某颗行星它恰好挡了后边某颗八竿子打不着的恒星的光,而它恰好就从这颗恒星面前路过。这巧不巧,而且还被我们看到,所以这种情况是非常少的。总体来说呢也就这几个办法,现在科学家们最喜欢用的是什么办法?适用的零星法?因为获得的信息最多,你看啊有一颗行星从恒星前面走过去,这时候你看看恒星那个光突然变暗了多少,我们就可以根据这个信息来推测这颗行星有多大,这大小我们就知道了。假设是突然变暗了,然后过一会就突然恢复了,那说明呀这个行星是不是光秃秃的没有大气压,假如这个是慢慢变暗又慢慢变亮,是不是说明前面走过去,这颗行星它带有大气层,既然带有大气层,我看看光谱有没有什么变化?我们是不是可以判断一下这个行星大气有什么成分呢?所以这用这个零星法能找出来的这个系外行星,它有着比较多的信息,所以科学家们最喜欢用这个办法。那么最开始找的呢都是周期比较短的行星,这大家也好理解,你得盯着多少颗恒星去看哪?这光突然变暗了一下,然后很快又恢复了。那这时候你就面临一个两难选择,你是盯着呢还是放弃,这是个很严重的问题,要知道啊地球这一类行星的周期可是一年,那你盯着起码你盯着某颗恒星得看一年吧,假如过了一年以后,它没发生变化,你心里又打鼓了,这到底这课恒星这个周期是几年呢?它几年挡一回啊?这玩意就吃不准了!假如正好过了一年,他又还按了一下,你这就把它标明挂号了,咱们再等一下啊是不是?再过一年他会来第三次,你就得连等它出现三次变暗,这个时候你才确定了这就是一颗太阳系外行星,它遮挡了它那个太阳的光,被我们发现了。所以最开始那周期非常短,它很容易被挑出来吗?那周期长的呢?那没个好几年没个好几年的数据,你根本就没法把它挑出来,你假如碰上木星这种12年转一圈的,那我看他遮挡,这个遮挡着它那个太阳遮挡三次,那完了我都退休了,所以现在到现在长周期的这个行星还是个麻烦,就是因为我们耗不起这时间,所以这就是当初那个观察者偏差的一个来源吗?我们为什么发现老是这么多奇葩,就是因为这原因。但是这种观察者偏差,在开普勒太空望远镜发射升空以后,又获得了很大的改善。开普勒这个望远镜很有意思,它不是一个成像的望远镜,它不是说拍个照片他不干这个。他是怎么干的呢?他每个像素盯着一颗恒星,他不管别的,我不管你长什么模样,我就看看你那个光亮度有没有什么变化,那你想啊他这个好几千个传感器,好几千个像素,每个像素盯着一个恒星,那这一次他能钉多少?而且他死盯着天蝎座和天琴座的一块区域,这块区域密密麻麻的,它有15万颗恒星,因此这个开普勒望远镜不干别的,他也不用转头,他就严防死守,就死定这区域,他盯了他几年以后,果然是有一大批成果报出来,现在数据呢就积累了一大堆了。就发现科学家们统计一下就发现了一个叫超级地球,大概是比地球大1.5倍这个样子。典型的就是大名鼎鼎的开普勒B,这个星球很引人遐想,它公转周期天,比地球稍微长一点,而且它的直径是地球的1.6倍。可以说这是个典型的超级地球,和地球相似度非常高。这是第一类。第二类叫迷你海王星。这迷你海王星比海王星小点,最典型的就是开普勒二二B,它直径是地球的2.4倍。那系外行星里边那巨型的气态行星,项目型那种它也有不少,还有好多事很奇葩的那种地狱行星也不少,甚至比太阳系的木星还大得多的也是有的。但是就有一个区间这个发现的就非常少,就是比超级地球大一点,比迷你海王星小一点这个中不溜这个区域。就发现的这个行星数量是断崖式下跌。这是怎么回事?算起来啊现在开普勒发现的系外行星的数量也已经不少了。那你很难用我们以前的那种观察者偏差来解释,为啥?大的也有,小的也有,你都看见了,就是中不溜的,你看不见,这个不好解释,那这个就说来话长了。这个恒星啊它的星系在诞生之初啊就是一个气体尘埃盘中间凝聚着这么一个大盒球,随着隐裂收缩这个和球越收缩越小,这个气体的温度就越来越高,也就越来越密实,那中间呢就变成个大火炉子,温度非常高,那离开中间的这个圆,恒星越远,那温度越低越凉快,远处温度低的地方,这些个尘埃啊冰晶啊就能凝结下来了,离得近的地方都不行的,那这些尘埃冰晶啊就不断碰撞啊融合,最后形成了无数的小块,就这些小块,你就当它是砖头瓦块这种建筑材料,然后这些砖头瓦块也在不断的碰撞合并,最后形成了几大图,这几大图就继续吸附周围的一个尘埃啊颗粒,这就是行星的雏形!假如啊不凑巧,行星,长到地球这么大,周围那些建筑材料全部吃光用光了,那最后长来长去,他也就这么大了,他长大了,但是假如周围条件很好,这个碎的砖头瓦块比较多,这个行星能够涨到1.5倍的地球大小,这个可就是个门槛,它就获得了一个能力。它这个引力就可以把宇宙间最丰富的氢和氦牢牢地吸附在自己身边,不让他们跑掉。于是这就开始了一个疯狂历程,它吸收了越来越多的氢和氦,质量就变得越来越大,那质量越来越大,就更能够吸附更多的氢和氦。假如某颗行星它跨过了这个门槛,它就必定会成为人生的赢家,它就会迅速长大,最起码它能涨到个迷你海王星的阶段。谁要是第一个跨越了这个界限,那很有可能就疯长成木星那样的巨行星了,可是在几千年的时间里,就就从十几个地球质量疯涨到了多个地球质量。所以这就叫赢家通吃,这叫马太效应。所以我们再回头来看呢!我们这个太阳系,它又变得与众不同了。因为超级地球和迷你海王星这两类是我们现在发现的所有这些个行星里面最常见的。当然这两类天桥太阳系里边一个也没有,这到底是怎么回事呢?天文学家们就只能猜着当年木星这个大哥他形成的时候,在原行星盘里头他不老实,他是第一个形成的吗?这个木星这个大哥形成以后,他手牵她把很多那种砖头瓦块这些个建筑材料啊就扔出了太阳系了,就扔到外边去了,就导致后边的弟弟妹妹们都发育不良没的吃,嘛因此啊唉太阳系才会缺乏超级地球和迷你海王星。当然了,这些都只是天文学家的猜测,那毕竟没有人能够穿越回到行星,或许这就是太阳系古怪的原因吧!!

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