發(fā)布時間： 2016年07月15日
如果你看過科幻電影《星球大戰(zhàn)》，一定會對其中的“塔圖因”星印象深刻。這個天行者家族故鄉(xiāng)的行星，圍繞著雙恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，因而在這顆行星上，能看到兩個“太陽”同時懸掛在天空之上的奇觀。
這僅僅是人類的科學(xué)幻想嗎？天文學(xué)家用實(shí)際觀測給出了否定的答案。在現(xiàn)實(shí)的茫茫宇宙中，確實(shí)存在著這樣圍繞兩顆恒星轉(zhuǎn)動的行星。
2011年，天文學(xué)家就曾發(fā)現(xiàn)了第一顆環(huán)雙星行星——開普勒-16b。最近，仍然是借助美國航空航天局的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡，美國天文學(xué)家宣布他們又發(fā)現(xiàn)了一顆環(huán)雙星行星，這也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的環(huán)雙星行星。
兩個“太陽”其實(shí)很普遍
新發(fā)現(xiàn)的這顆環(huán)雙星行星代號為開普勒-1647b，位于3700光年外的天鵝座中，年齡在44億年左右，跟地球的年齡差不多，也處于這個雙星系統(tǒng)的“宜居帶”內(nèi)，但在其他方面跟地球沒有相似之處。
早在2011年，研究人員就發(fā)現(xiàn)了開普勒-1647b的存在跡象，但它繞兩個恒星運(yùn)動的周期較長，達(dá)到了1107天，剛好超過3年。因此，研究人員花了很長時間才證實(shí)它確實(shí)存在，這也是迄今發(fā)現(xiàn)人們發(fā)現(xiàn)的公轉(zhuǎn)周期最長的環(huán)雙星行星。
這項研究結(jié)果近日在美國天文學(xué)會的一個會議上公布，有關(guān)論文將發(fā)表在美國《天體物理學(xué)雜志》上。
對于地球上的人類來說，同時看到兩個太陽是天方夜譚，因為太陽系只有一顆恒星。但中國科學(xué)院國家天文臺研究員、中國科學(xué)院大學(xué)教授茍利軍告訴《中國科學(xué)報》記者，其實(shí)在宇宙星系中，大多數(shù)的恒星是以雙星形式存在的。“恒星產(chǎn)生之后，周圍殘余的很多氣體和塵埃會形成行星。我們太陽系是如此，雙恒星系統(tǒng)行星的形成也是如此。圍繞雙恒星運(yùn)動的行星，其運(yùn)動原理也與地球繞日相同，是受到雙恒星引力的影響”。
從懷疑到證實(shí)
很長時間以前，許多天文學(xué)家都曾懷疑環(huán)繞雙恒星公轉(zhuǎn)的行星是否存在。因為早前的研究認(rèn)為，雙星的重力會將行星拉入不穩(wěn)定的軌道，隨即導(dǎo)致雙星系統(tǒng)迅速瓦解。然而，在過去的幾年間，天文學(xué)家陸續(xù)監(jiān)測到了環(huán)繞雙星公轉(zhuǎn)的行星。
2011年，美國加利福尼亞州的天文學(xué)家就第一次發(fā)現(xiàn)了一顆環(huán)雙星行星——開普勒-16b，這是利用開普勒太空望遠(yuǎn)鏡觀測到的“凌日”現(xiàn)象而發(fā)現(xiàn)的。
所謂“凌日”現(xiàn)象，是指在觀測者看來，行星從其母恒星前面經(jīng)過的現(xiàn)象。比如，人們在地球上可以觀測到“水星凌日”或“金星凌日”，這時人們會看到太陽表面有個小黑點(diǎn)在緩緩移動。同樣，觀測其他恒星系統(tǒng)時也會看到“凌日”現(xiàn)象。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡傳回的觀測數(shù)據(jù)，就可以供地面的專家計算行星的某些特點(diǎn)。
當(dāng)時，觀測開普勒-16b圍繞的雙恒星系統(tǒng)的研究人員就發(fā)現(xiàn)，這個雙星系統(tǒng)有些與眾不同。在這個雙星系統(tǒng)的兩顆恒星互相遮擋之外的其他時刻，兩顆恒星的亮度也會有所降低，而且這種現(xiàn)象以不規(guī)則的時間間隔重復(fù)出現(xiàn)，天文學(xué)家知道，這意味著該雙星系統(tǒng)中可能存在著第三個天體。此后，他們通過計算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)谌齻€天體在兩顆恒星面前經(jīng)過，即發(fā)生“凌日”現(xiàn)象時，它們在軌道上的所處位置均不相同，這意味著第三個天體應(yīng)該是沿著環(huán)繞雙星的軌道運(yùn)行。天文學(xué)家根據(jù)這兩顆恒星亮度降低的時間變化，計算出第三個天體對它們的引力，進(jìn)而推算出其質(zhì)量。這即是開普勒-16b。
目前的發(fā)現(xiàn)只是冰山一角
除了能看到兩個“太陽”外，假設(shè)站在環(huán)繞雙恒星的開普勒-1647b上，還會與站在地球上有何不同的感受呢？對此，茍利軍說，因為開普勒-1647b的質(zhì)量比地球大很多，所以假設(shè)人站在這顆行星上，感受到的引力會有所不同。另外，因為開普勒-1647b圍繞兩顆恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的時間較長，所以居于其上會對所謂“一年”的感知有很大差別。
美國航空航天局和圣迭戈州立大學(xué)的研究人員報告說，這顆行星是一顆氣態(tài)行星。因此，雖然它是迄今發(fā)現(xiàn)的最大環(huán)雙星行星，但上面應(yīng)該沒有生命存在。不過，如果這顆行星還有大型巖石衛(wèi)星的話，這些衛(wèi)星倒是有可能存在生命。
“通常認(rèn)為，氣態(tài)行星是不會有生命存在的。以我們對太陽系的認(rèn)識來說，較為靠近太陽的行星很熱，不太可能有生命。距離太陽較遠(yuǎn)的行星又會太冷，而且氣態(tài)行星不太可能有固態(tài)的表面，所以通常認(rèn)為不會有生命存在?！逼埨娬f道。
參與此次開普勒-1647b研究的圣迭戈州立大學(xué)的威廉·韋爾什在一份聲明中說：“除了宜居問題外，發(fā)現(xiàn)開普勒-1647b的重要之處在于，理論上預(yù)測存在很多大型長周期的環(huán)雙星行星，它只是這個群體的冰山一角。”
“這次發(fā)現(xiàn)的意義更多的是從天文的角度來說?！逼埨娬f，“本來我們預(yù)期有很多類似的行星環(huán)繞雙恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，但目前發(fā)現(xiàn)的還比較少，因為這種系統(tǒng)觀測起來比較困難。所以，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的確實(shí)只是冰山一角。但如今我們的觀測有了越來越多的經(jīng)驗，相信以后會更多地發(fā)現(xiàn)這樣的環(huán)雙恒星行星系統(tǒng)?！?/span>
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