這是一幅示意圖，顯示一顆木星大小的流浪行星游蕩在廣袤的太空中，沒有繞轉(zhuǎn)的中央恒星。
據(jù)英國報道，在銀河系的廣袤空間中，散布著許多木星大小的天體。這些行星級別的天體并不像其他行星那樣圍繞一顆恒星運行，而是直接圍繞銀河系的中心公轉(zhuǎn)。而根據(jù)一項最新的研究發(fā)現(xiàn)，這樣的流浪行星可能還并非少數(shù)，它們的數(shù)量甚至可能相當(dāng)于天空中恒星數(shù)量的兩倍。
耶魯大學(xué)的天文學(xué)家德布拉·費舍(DebraFischer)評價道：“如果這一結(jié)果被證實，它對行星形成理論的影響將是深遠(yuǎn)的。”
為了搜尋這些流浪者，天文學(xué)家們將望遠(yuǎn)鏡指向圍繞銀河系核心的一片區(qū)域，稱為“銀河核球”。利用引力微透鏡效應(yīng)，科學(xué)家們首次成功地找到10顆木星質(zhì)量的流浪行星。隨后，科學(xué)家們根據(jù)探測效率，微透鏡事件發(fā)生概率，以及恒星和行星發(fā)生微透鏡事件的幾率對銀河系中這樣的流浪行星總數(shù)進(jìn)行了估算。他們得到的最終結(jié)果是大約4000億顆。這一數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過銀河系中主序星的數(shù)量，幾乎相當(dāng)于銀河系中全部恒星數(shù)量的兩倍。我們的太陽也是一顆主序星。
數(shù)量出乎意料
這項研究的作者，日本大阪大學(xué)的天體物理學(xué)家TakahiroSumi說這樣的結(jié)果讓他吃了一驚。他說：“現(xiàn)有的行星形成理論早已預(yù)言了流浪行星存在的可能性，但是沒人知道它們究竟有多少。”
并且，根據(jù)目前的行星形成理論，質(zhì)量較小的行星更有可能會被從形成中的行星系中踢出，這也就意味著銀河系中可能存在更多更小質(zhì)量的流浪行星。正如費舍所說：“它們可能遍布銀河系。”
Sumi和其他來自天體物理學(xué)為透鏡效應(yīng)觀測小組(MOA)的專家，以及來自另一個小組：光學(xué)引力透鏡實驗(OGLE)的科學(xué)家們通力合作，采用微引力透鏡效應(yīng)觀測方法找到了這些隱匿的流浪天體。引力透鏡(GravitationalLensing)現(xiàn)象的出現(xiàn)基于愛因斯坦的理論，廣義相對論預(yù)言在重力場作用下，光線會發(fā)生彎曲。當(dāng)一顆天體通過觀察者視線方向時，它會阻擋來自遙遠(yuǎn)背景恒星的光，并且在其自身引力場作用下導(dǎo)致背景恒星的光被彎曲并聚焦放大。在這種情況下，背景恒星會突然變亮，隨后暗淡，并且其變化的模式和一般的恒星閃爍不同。從背景恒星變亮的持續(xù)時間，科學(xué)家們可以計算出前景上阻擋視線的那顆天體的質(zhì)量大小。
格里高利·勞夫林(GregoryLaughlin)來自加州大學(xué)圣克魯茲分校，他認(rèn)為研究者們在排除這種亮度變化的其他可能解釋方面做得很好。但是他同時也表達(dá)了自己的觀點，那就是不應(yīng)該依據(jù)此次發(fā)現(xiàn)的“流浪木星”的數(shù)量來估算更小質(zhì)量流浪行星的數(shù)量，因為那樣就等于默認(rèn)這兩種行星的形成機(jī)制是相同的。他說：“我想這其中可能包含有另一種不同的形成機(jī)制，比方說更像一顆校質(zhì)量恒星的形成過程。當(dāng)然了，這只是一種猜想。”
旅途中的生命
美國加州理工學(xué)院的行星科學(xué)家大衛(wèi)·史蒂文森(DavidStevenson)正在考慮這種流浪行星的表面溫度和那些“正常”的，圍繞一顆中央恒星運行的行星相比存在何種差異。他說，如果現(xiàn)在木星被一腳踢出太陽系，它的表面溫度只會下降大約15度，盡管對于生命居住而言，木星仍然是個不適合的環(huán)境，但是這種下降幅度真的很小，讓人印象深刻。不過他同時表示，如果這樣被踢出去的行星質(zhì)量真的非常巨大，它很可能會成功保留住它的衛(wèi)星，一起在太空中游蕩。這些衛(wèi)星或許有可能會成為生命生存的溫床。
史蒂文森還表示，一顆地球大小的行星一旦被踢出行星系，它仍然有可能保住其地表的液態(tài)水。盡管恒星際空間非常寒冷，但是只要它擁有富含氫氣的大氣層就可以做到。因為富含氫氣的大氣層擁有強大的蓄熱能力。在這種情況下，這顆行星的地表溫度可以達(dá)到大約300K(約合27攝氏度)。這樣的環(huán)境下完全可以存在液態(tài)水的海洋。
論文作者之一，來自美國印第安納州圣母大學(xué)的天體物理學(xué)家大衛(wèi)·伯內(nèi)特(DavidBennett)同意這樣的觀點，即生命有可能生存于這些流浪的孤兒行星表面。他同時表示，他們下一步的工作目標(biāo)是確認(rèn)此次發(fā)現(xiàn)的流浪行星確實沒有繞行的母恒星，以及進(jìn)一步分析觀測數(shù)據(jù)，來尋找更小質(zhì)量的孤兒行星，即那些僅有土星或海王星質(zhì)量的流浪行星天體。
在不久的將來，隨著美國宇航局的廣角紅外巡天望遠(yuǎn)鏡(WFIRST)的升空，人們將有望首次找到地球大小的流浪行星。借助其空前的靈敏度，科學(xué)家們將能夠分辨出由于地球大小的小質(zhì)量前景天體引發(fā)的微弱引力透鏡效應(yīng)。
對此，俄亥俄州立大學(xué)的天體物理學(xué)家斯科特·高第(ScottGaudi)說：“尋找地球大小的流浪行星？這想法聽上去真是非常有趣。”
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