人类已经发现了4000颗系外行星,究竟是意味着什么?

如题所述

自从大约20年前人类首次发现系外行星到现在,一共发现了超过4000颗行星。可是,在对这些行星进行归纳,分类的时候,科学家发现了问题。


行星的分类

在对这些行星(包括太阳系行星)进行分类的时候,科学家发现了一个特点:直径大于地球2.5倍的天体,目前发现的都是气体行星;而直径不足地球2倍的,则都是岩石行星。

目前来说,科学家并没有找到这个现象的根源,也很难说出究竟是个巧合,还是宇宙的法则使然。

根据尺寸区分,科学家将系外行星分为了类木行星,类海王行星,迷你海王星,类地行星。

类木行星:体积和木星类似甚至更大的行星,也就是气体巨星,目前发现最大的一颗,质量达到了木星的20倍。如果这种行星非常靠近宿主恒星,则又被称为热木星。

类海王行星:体积比木星小,和海王星类似。如果靠近宿主恒星,则又被称作热海王星。

迷你海王星:体积比海王星小却比地球大,被认为是气体行星和岩石行星以外的第三种-液体行星。

类地行星:也叫岩石行星,体积和地球类似,有明确的地表,密度比较大。


缺失的一环

前面我们说,直径大于地球2.5倍的普遍是气体行星,小于地球2倍的普遍是岩石行星,为何中间有0.5个地球直径的空档呢?

这是因为科学家还不确定,不确定的原因,在于科学家几乎就没有发现这个范围内的行星。实际上,即使是所谓的2倍或者2.5倍地球直径的天体,也是几乎没有的。

这一点在太阳系内,也是同样的情况:类地行星之中,直径的差距最大只有几千公里,最大的地球直径大约是12756公里。而比地球再大的天体中,最小的就是海王星,直径也有50000公里,差了近4万公里,有4倍的差距。

在系外行星中,情况也是一样的,我们实际上几乎没有发现1.5倍于地球直径的类地行星,也没有发现直径仅有地球2.5倍的气体行星。也就是说,和太阳系一样,系外行星同样出现了缺失的一环,分布在这个范围内的行星少之又少。这个缺失的部分,被天文学家本杰明·富尔顿命名为富尔顿缺口。


原因何在

那么,究竟是什么原因导致了富尔顿缺口的出现呢?

有一种理论认为,这是行星内部的岩石内核导致的。当这颗行星的岩石内核足够大,就可以吸引住足够的大气层,就形成了气体巨星。而当这个岩石内核没有达到某个界限的时候,它所能束缚住的气体会呈指数级下降,就像地球一样,只有一个很薄的大气层,这就导致了行星的尺寸呈现出沙漏形的分布。

另一种理论认为,行星的大气层厚度取决于它内核的辐射。如果这个内核的辐射很强,就会把自己的大气层吹到宇宙空间,导致它变成了岩石行星;而内核辐射如果比较弱,大气层比较稳定,就能形成气体巨星。


同时还有人表示,这个现象追根溯源要从行星的形成说起。行星的形成来自于星云聚合成恒星后弥留在宇宙空间的物质,残留物质的质量和位置决定了行星的尺寸。

目前看来,如果不是巧合的话,行星之所以呈现出这样的沙漏形分布,的确还是有某一个“瓶颈”。这个瓶颈或许不是一个因素束缚出来的,而是许多因素综合导致的,而这些因素之间又密切相关,一个因素导致其他因素的出现,然后这些因素都加剧了行星尺寸的分化。


最新发现

今年年初的时候,美国的一位业余天文学家发现了一颗系外行星K2-288Bb。比业余着两个字更引起人们注意的是,K2-288Bb恰好出现在了富尔顿缺口内。

虽然处在这里的行星极少,但是我们终于还是有所发现的。但从另一方面说,仅仅K2-288Bb以及其他极少数的几颗行星,对于反驳富尔顿缺口无济于事,这个范围内的行星依然极少,我们仍然无法解释系外行星这种两极分化的现象。

2018年4月18日,NASA发射了凌日系外行星巡天卫星,也就是TESS。TESS的视野是之前负责寻找系外行星的开普勒太空望远镜的400倍,将会发现更多的系外行星。随着人类发现的系外行星不断增加,我们将会更有把握地去判断富尔顿缺口的出现究竟是巧合还是必然。同时,随着对系外行星观测的深入,我们也会掌握更多的理论和数据,来寻找富尔顿缺口出现的原因。


这种谜团对于我们来说,是一个困难,但也是一件好事。当我们解开这些谜团的时候,我们也将更了解这个宇宙。如果科研是一帆风顺的,那只能证明人类已经停滞不前了。

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第1个回答  2020-10-01
人类目前已经发现了四千多颗系外行星这意味着人类的科学技术在不断的发展和进步,人类对于宇宙的了解也越来越深入同时这也告诉我们宇宙是多么的巨大,我们对宇宙的了解还是冰山一角,意味着我们人类需要更加不断的进步,才能够不断的获取宇宙真正的奥秘。
第2个回答  2020-10-01
这意味着在太阳系以外,存在着大量的行星,同时也从另一个侧面证实了大量恒星的存在。
第3个回答  2020-10-01
人类目前已经发现了四千多颗系外行星,说明人类科技发展正在逐步提高,将来有一天,也许会找到一颗适宜人类居住的新地球。