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罕见!首次拍到太阳系的“复制版”,距离地球只有300光年

我们居住的太阳系相对来说是一个比较古老的行星系,目前已有将近46亿年的历史,在漫长的时间中,以前很多关于太阳系形成的线索都已经消失。

我们只能提出一些看起来合理的理论去解释太阳系的形成,甚至是生命诞生的过程。但值得庆幸的是,在宇宙中、甚至在我们自己的银河系中还有大量的行星系统。

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这些行星系统中有比太阳系还古老的系统、当然也有刚刚形成的系统,甚至有一些行星系统就是太阳系的2.0版本。

通过观察这些行星系,我们就能知道太阳系的过去和未来,而且也能检验我们提出的太阳系形成、行星演化理论是否正确。

寻找、观察星系也可以发现生命诞生可能的场所、甚至是外星生命。为我们揭开生命诞生的奥秘。

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但是难点在于,宇宙十分的广阔和深邃,距离我们最近的恒星也有约4光年的距离,而且宇宙中恒星的种类、数量非常多,想要找到一颗和太阳一模一样的恒星有很大的运气成分。

不过恒星由于自己会发光,很容易观测到,我们可以根据恒星亮度、光谱型确定其质量和成分,通过日复一日大量的观测,对恒星进行筛选,选出一些可以孕育生命,甚至和太阳类似的恒星。

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行星是最麻烦的,它不发光,只能反射恒星光,且十分暗淡,非常难以被发现,我们只能通过一些间接的方法,例如:径向速度法、凌星法、重力微透镜法等,确定其存在。更别说对其直接成像。

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目前来说,我们发现的并成像类太阳恒星很多,确定存在的系外行星也很多,但成像的极少。而且完全没有对类太阳系统,包括恒星和行星在内直接成像的先例。

掌握了以上的知识,我们再来看下这次最新的发现。

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最近欧洲南方天文台(European Southern Observatory)的超大望远镜(ESO 's VLT)首次直接对一个行星系统进行了成像。

这个行星系统中有一颗类太阳恒星,这颗恒星距离我们大约300光年,就在银河系内,相对于整个庞大的星系来说,它就是我们的邻居。

这颗恒星的质量为太阳1.00±0.02倍,光谱型几乎和太阳一致,也就是说不管是从质量和成分来说,这颗被称为TYC 8998-760-1的恒星就是太阳的复制版本。

光拍到恒星并没有什么,更重要的是,在这颗恒星周围我们还直接成像了两颗巨大的系外行星,分别为TYC 8998- 7601b和TYC 8998- 7601c。下图:

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中间的亮点就是TYC 8998-760-1恒星,箭头的位置是两颗行星,也就是说,我们直接对一个系外行星系进行了呈现,这极其罕见、也是前所未有的一次观测。

这次的发现可以为我们揭示太阳系的一些奥秘,例如,行星是如何围绕太阳形成和演化的。

这项发现和研究在2020年7月22日发表在了《天体物理学杂志快报》上,标题为《两颗直接成像的宽轨道巨型行星围绕年轻的类太阳TYC 8998-760-1*恒星》(Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1*)

那么我们这次为何能对整个类太阳行星系成像呢?

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首先这肯定有运气的成分,科学家在寻找系外行星的时候有幸发现了这个系统。

其次是这个系统中的主恒星TYC 88998 -760-1只有1700万年的历史,可以说非常年轻,位于苍蝇座的南部,距离我们也不是很远。

恒星年轻也就说明这个行星系统形成的时间并不长,其中的行星并未完全冷却,年轻的行星更热,因此在红外光下会发出更亮的光。像我们太阳系这些比较古老的行星太冷,很难被观测到。

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然后科学家利用智利阿塔卡马沙漠的ESO VLT,上面的日冕仪(coronagraph)的设备,可以阻挡了恒星的明亮光线,让更暗的行星得以被看到。

以上因素的结合就是我们能够拍到这个行星体统的原因。

进一步的观测结果表明,距离主恒星TYC 8998-760-1的距离,TYC 8998-760-1b大约160天文单位,TYC8998-760-1c大约320天文单位。

这使得这两颗行星比木星和土星离它们的恒星远得多,木星和土星也是两颗气态巨星,它们的距离分别是地日距离的5倍和10倍。

另外,1天文单位是从地球到太阳的平均距离,约1亿4960万公里。

另外,关于行星各自的质量,TYC 8998- 7601b是木星的约14倍,TYC 8998- 7601c是木星的约6倍。另外,木星的质量为1.8986×1027kg,大约是地球的318倍。

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未来继续的观测研究人员将确定以下几个问题:

在这个行星系统中是否还有质量更小的行星,甚至是岩石行星,如果它们处在宜居带,那么存在生命的可能将非常高。研究人员想要知道这些行星是在距离恒星的当前位置形成的,还是从其他地方迁移过来的。以及这些行星相互之间的引力作用。这个行星系统不仅是太阳系的复制版、而且是太阳系的幼儿时期,研究这个行星系,将直接为我们揭开太阳系的历史。

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