寻找太阳系外的,思维拓展
分类:数理科学

太阳系外,它们飘浮在茫茫宇宙中,没有人知道,它们从哪里来,要到哪里去,为何如此形单影只? 近日,美国《国家科学院院刊》以封面亮点文章形式刊发了北京大学、南京大学、中国科学院国家天文台以及美国犹他大学等合作完成的一项研究。该团队利用国家天文台郭守敬望远镜观测数据,发现了一类新的太阳系外“贵族”行星家族——热海星。 孤独的“小王子” 多年来,对太阳系外行星的探索一直是国际上一个重要的热点前沿方向。 1995年,科学家发现了第一颗系外行星飞马座51b。它的发现是天文学史上的一个里程碑,开辟了人类视野。因为,这颗行星属于一类非常特殊的系外行星族群——热木星。热木星的大小跟我们太阳系中的木星差不多,不过因为它距离自己的“太阳”很近,所以表面温度很高。 之后的20多年,科学家陆续发现了上百颗热木星,尽管推论众多,但是这类行星的形成和起源却始终是个谜。 与已发现的上千颗系外行星相比,热木星族群有些重要特征。比如,热木星很稀少,大概每100颗恒星周围才有1颗热木星。 其次,热木星所环绕的“太阳”大多数比我们的太阳金属丰度要高,也就是富含更高比例的重于氢和氦的化学元素。 另外,热木星比较“孤独”,它们的附近一般很少有其他行星。也就是说,热木星是一类稀有的、来自“富裕”家庭的“独生子女”。这些热木星的标志性特征,蕴含着其形成和起源的重要线索。 星海弄潮儿 那么是否存在与热木星具有类似关键特征的其他行星族群呢?科学家希望得到这个问题的答案,因为它会为解开热木星起源之谜带来全新线索。 在过去几年,以美国开普勒卫星为代表的望远镜在寻找系外行星方面取得了巨大的成功,探测到了几千颗系外行星,为解决热木星起源之谜带来了契机。 但是,研究这个问题的关键,是要确定这些行星系统的基本性质,如行星的半径和宿主恒星的金属丰度等,而这些属性的测定则需要对恒星进行光谱观测。 这就需要进行光谱获取率极高的观测。但绝大多数望远镜难以胜任,只能望洋兴叹。 但是,中国的望远镜让人们重燃希望。 中科院国家天文台的郭守敬望远镜采用了一种独特的设计,能在大视场中同时观测数千个天体的光谱,是世界上光谱获取能力最高的望远镜。这使得该望远镜在系外行星科学的研究中独树一帜。 近几年来,郭守敬望远镜在开普勒天区观测了数万颗恒星,并得到了它们的光谱。 通过与其他高精度方法的比较论证,研究团队发现,郭守敬望远镜光谱对恒星基本属性的测量结果非常可靠,达到相当高的精度。 “从光谱获得的高精度的恒星参数加上精确的时序测光可以对行星半径等关键属性进行高精度测量,就能对成百上千的系外行星进行准确分类和系统研究了。”中科院国家天文台研究员罗阿理说。 “贵族亲戚”现身 利用郭守敬望远镜的精确恒星数据,研究人员取得了惊人的发现。 随着金属丰度的升高,一些从没被发现过的行星现身了。这些行星几乎总和热木星“相伴”出现,而且与热木星一样,大多“形单影只”。 这些行星跟热木星有一些相似的特征,它们就像是热木星的“表亲”。研究团队给这类新的行星家族起名为“热海星”。 热海星的平均大小与太阳系的海王星类似,其大小的分布从2倍地球半径到6倍地球半径不等,平均相当于4个地球半径。 与热木星类似,热海星也比较稀少,只有大约1%的恒星附近存在热海星。 “将来通过对含热海星的恒星系统进行更高分辨率的观测和视向速度观测,科学家就可以测量热海星的质量,从而进一步研究它们的结构和组成。”罗阿理透露。

据物理学家组织网23日报道,西班牙科学家利用开普勒望远镜K2任务提供的数据,找到了三个新的“超级地球”,“三兄弟”围绕着一颗寒冷的矮星LP415-17旋转。研究人员指出,这些最新现身的系外行星可能促进科学家对“超级地球”系统形成和演化的理解。 自2009年起,开普勒太空望远镜一直在负责寻找位于银河系内、太阳系外的宜居星球及外星生命体,迄今已发现了超过2300颗系外行星。从2014年起,望远镜进入第二阶段探测,被美国国家航空航天局命名为K2,即“开普勒任务2”。 2017年3月到5月,开普勒望远镜对LP415-17进行了观测。LP415-17距地球267光年,半径和质量分别为太阳的0.58和1/35,有效温度约为3985℃,属于冷矮星。奥维尔多大学恩里克·阿隆索领导的团队报告称,他们对所获数据进行分析,发现了三颗新的系外行星。由于它们比地球重,比太阳系内的气态巨行星轻,因而被归类为“超级地球”。该发现随后获得了美国基特峰国家天文台3.5米口径天文望远镜的证实。 研究表明,行星LP415-17b的半径和质量分别为地球的1.8倍和4.7倍,自转周期6.34天,距母恒星0.056AU(AU指日地距离,约1.5亿公里),平衡温度约435℃;LP415-17c的半径和质量分别为地球的2.6倍和6.5倍,自转周期13.85天,距母恒星0.1AU,平衡温度约310℃;LP415-17d的半径和质量分别为地球的1.9倍和5倍左右,自转周期40.7天,距母恒星0.19AU,平衡温度约108℃。 研究人员称,新发现的行星可能促进我们对岩石—气态“超级地球”系统的形成和动态演化的理解,LP415-17和其行星可能提供有关此类系统的属性的重要线索。

1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶,两艘船似乎在比赛,彼此靠得较拢,平行着驶向前方。 忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向“奥林匹克”号闯去。 最后,“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故。 我们知道,根据流体力学的伯努利原理,流体的压强与它的流速有关,流速越大,压强越小;反之亦然。 用这个原理来审视这次事故,就不难找出事故的原因了。原来,当两艘船平行着向前航行时,在两艘船中间的水比外侧的水流得快,中间水对两船内侧的压强,也就比外侧对两船外侧的压强要小。 于是,在外侧水的压力作用下,两船渐渐靠近,最后相撞。又由于“豪克”号较小,在同样大小压力的作用下,它向两船中间靠拢时速度要快得多,因此,造成了“豪克”号撞击“奥林匹克”号的事故。现在航海上把这种现象称为“船吸现象”。 鉴于这类海难事故不断发生,而且轮船和军舰越造越大,一旦发生撞船事故,它们的危害性也越大,因此,世界海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定,它们包括两船同向行驶时,彼此必须保持多大的间隔,在通过狭窄地段时,小船与大船彼此应作怎样的规避,等等。

本文由澳门新葡亰官方登录发布于数理科学,转载请注明出处:寻找太阳系外的,思维拓展

上一篇:纳米技术及应用,正确理解力的概念 下一篇:没有了
猜你喜欢
热门排行
精彩图文