地面望远镜首次发现外行星 挑战传统理论

2010-07-06 05:35 作者:莫心海

据太空网2006年6月29日报道，在太阳系外发现的一颗行星已被正式确认为绕类日恒星运转的系外行星，同时，它也是迄今由地面望远镜直接拍到的第一颗系外行星。

绕类日恒星运转的外行星

这颗系外行星的质量是木星的8倍，以日地距离的300倍绕主恒星运转。2008年，天文学家利用地面可见光望远镜发现了它，这也是地面望远镜首次直接拍到系外行星的照片。不过，当时还存在一种可能性，即由于物体、恒星和观测者的幸运排列，从地面的视角观测，它象是正在绕其恒星运转。

天文学家戴维-拉弗伦尼尔(David Lafreniere)说：“我们的最新观测结果排除了这种排列的可能性，由此证实这颗行星和恒星之间存在关联。”拉弗伦尼尔领导的研究小组发现了这颗系外行星。天文学家利用双子星天文台的高清晰适应性光学技术，進行了新一轮观测，最终证实该行星绕其主恒星旋转。双子星天文台是一个多国合作项目，由架设在夏威夷莫纳克亚和智利塞罗帕琼山山顶的8米双筒天文望远镜构成。

主恒星的质量估计相当于太阳质量的85%，距离地球500光年，该区域存在大量属于天蝎座上部组(Upper Scorpius Association)的年轻恒星，它们大概形成于500万年前。那颗外行星的表面温度估计在2700华氏度(约合1500摄氏度)以上，远比木星的表面温度高。木星大气云顶温度约为华氏零下166度(约合摄氏零下110度)。

据研究人员介绍，这个恒星系相对年轻(太阳系的历史约为46亿年)，解释了该系外行星高温的原因。形成期间，该外行星的收缩令其温度迅速升高至数千度。一旦收缩期结束，它将通过向四周释放红外光令温度缓慢下降。在十亿年以内，这颗行星表面温度将与木星表面温度相似。

拉弗伦尼尔及其研究小组最早于2008年9月宣布了他们的研究发现。拉弗伦尼尔说：“2008年的时候，我们确切了解到，有一个质量如年轻行星的天体在天空中紧挨着一颗年轻的类日恒星。”两个天体距离如此之近似乎表明，它们彼此之间存在着密切联系，但是，还有一种可能性，即它们之间没有任何关联，只是偶然在天空呈现如此近的排列。其中一个天体可能距离另一个天体非常远或非常近。要证实天文学家的结论，还需要進一步观测。

这个名为1RXS J160929.1-210524(简称1RXS 1609)的恒星系让科学家有了从事研究的独特例证，因为其与恒星的极端距离似乎对传统行星形成理论提出挑战。“没有理论可以描述一个行星能在300个天文单位(１天文单位＝日地距离)的距离形成。这不是缺乏想象力，而是缺乏(这样的)物理学。”加州理工学院的天文学家约翰.强森(John Johnson)说。现在的理论，观测和计算机模拟都显示行星形成于绕恒星运行的气体尘埃盘。随着和母星的距离增加，需要形成行星的物质会逐渐减少。因此在这么大的距离不应该有产生行星所需要的材料。

参与最新研究的多伦多大学天文学家雷-贾亚瓦哈纳(Ray Jayawardhana)说：“这个外行星不可能的位置或许告诉我们，行星形成方式并非只有一种。或者，它预示着在新生行星的狂暴幼年时期，它们之间的相互作用会将周围新生行星拖拽到远离母星的地方。”

研究结果将刊登在最新一期的《天体物理学杂志》上。

参考资料：
1、 http://www.space.com/scienceastronomy/first-alien-planet-photographed-confirmed-
100629.html
2、 http://news.discovery.com/space/star-orbit-planet.html