天文學家發現超大行星 顛覆人類既有認知

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【大紀元2023年12月04日訊】(大紀元記者陳俊村報導)美國天文學家發現一顆巨大的系外行星,其質量為地球的13倍。該行星的尺寸對於它的母恆星而言實在太大,足以顛覆人類先前對行星與其恆星系統如何形成的認知,挑戰既有的星球形成模型。

美國賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University,簡稱賓州州立大學)在11月30日發布的新聞稿中表示,該校研究人員最近發表的一項研究發現,這顆名叫LHS 3154b的行星環繞一顆超冷的恆星LHS 3154運轉。該恆星的質量只有太陽的九分之一。

LHS 3154是一顆紅矮星。紅矮星在宇宙中素以質量小和溫度低著稱。相較於地球和太陽的質量比,LHS 3154b與LHS 3154的質量比超過100倍。這意味著LHS 3154b這顆新發現的行星十分巨大。

這項發現顛覆了現有用來預測小型恆星四周的行星如何形成理論,也標誌著天文學家首次觀測到質量如此大的行星環繞質量如此小的恆星。

LHS 3154b與LHS 3154的質量比以及地球和太陽的質量比的示意圖。(Pennsylvania State University)

這項研究的報告撰寫人之一、賓州州立大學天文與天體物理學教授馬哈德萬(Suvrath Mahadevan)說,本次發現深刻地指出,人類對宇宙所知甚少。「我們之前不會想到,這麼重的行星會存在於質量如此小的恆星周圍。」

馬哈德萬解釋說,恆星是由巨大的氣體和塵埃雲組成的。恆星形成後,這些氣體和塵埃會形成盤狀物質,繼續環繞著新生的恆星,最終可能演化為行星。

他說,LHS 3154四周的盤狀物質並沒有足夠的固體物質能形成行星,但LHS 3154b卻形成了。因此,他們必須重新檢視他們對行星和恆星如何生成的認知。

在這項研究中,研究人員使用自行建造的名為「宜居區行星探測器」(Habitable Zone Planet Finder,HPF)的天文光譜儀找到了LHS 3154b。該儀器被設計來偵測太陽系以外環繞最冷恆星運行,而且表面可能存在液態水的行星。液態水是生命存在的關鍵。

馬哈德萬說,這些超冷恆星的低溫意味著,表面擁有液態水的行星與其恆星之間的距離比地球與太陽之間的距離要近得多。這些行星與其恆星之間較短的距離,結合超冷恆星的低質量,形成了科學家能用來偵測行星存在的信號。

儘管HPF已經獲知而且證實一些新行星的存在,但LHS 3154b的發現超越了所有科學家的預期。

這項研究的另一名報告撰寫人、賓州州立大學天文學研究生德拉默(Megan Delamer)說,基於目前藉由HPF與其他儀器所進行的研究,能偵測到像LHS 3154b這樣的行星是非常罕見的,所以非常令人興奮。

德拉默還說:「我們現有的行星形成理論無法說明我們所看到的。」

上述研究成果發表於《科學》(Science)期刊上。◇

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責任編輯:葉紫微#

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