超級(jí)地球“開普勒-69c”的藝術(shù)想象圖
太陽和太陽風(fēng)層探測(cè)器于2006年拍攝的水星凌日現(xiàn)象
北京時(shí)間4月29日消息，近期一項(xiàng)研究顯示，至少一顆“超級(jí)地球”——體積大于地球，小于海王星的行星——曾經(jīng)在靠近太陽的地方出現(xiàn)過。隨著時(shí)間推移，這顆假想的行星可能將運(yùn)行區(qū)域內(nèi)所有碎片都清掃一空，之后，它可能因?yàn)闊o法擺脫太陽的引力而被后者吞噬。
論文作者稱，盡管只是基于模型演算的結(jié)果，但這一假說可以解釋為什么水星軌道與太陽之間如此的“荒涼”。“超級(jí)地球可能在太陽系中形成的 證據(jù)是，該區(qū)域內(nèi)什么東西都沒有，甚至一塊石頭也沒有，”論文第一作者、內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校助理教授麗貝卡·馬丁(Rebecca Martin)說，“因此它們可能就在那里形成，然后清掃了所有固體物質(zhì)，但隨后又被太陽吞沒。”
對(duì)太陽系外行星的觀測(cè)表明，“超級(jí)地球”形成的位置可能有兩種：一種是你現(xiàn)在觀察到的位置，即原位形成;另一種則是遠(yuǎn)離被觀測(cè)到的位置，它們會(huì)隨著時(shí)間推移進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移。如果是原位形成，超級(jí)地球必須在一個(gè)形成中的行星系統(tǒng)——稱為“原行星盤”——中，慢慢吸收“死亡區(qū)”(dead zone)里的碎片，逐漸壯大。這一過程只有在該區(qū)域內(nèi)存在大量擾動(dòng)的情況下才會(huì)發(fā)生，由周圍物質(zhì)的磁場(chǎng)為其提供能量。
“死亡區(qū)的范圍必須足夠大，要能在原行星盤的整個(gè)壽命中一直存在，”馬丁補(bǔ)充道，“由于不同系統(tǒng)具有不同的死亡區(qū)大小，其內(nèi)部區(qū)域中(超級(jí)地球的形成)不一定都會(huì)出現(xiàn)，因此兩種形成位置都有可能。”
對(duì)于已經(jīng)觀測(cè)到的超級(jí)地球，研究者指出，兩種不同類型的出現(xiàn)還取決于它們的密度。原行星盤較外圍形成的行星可能密度較低，因?yàn)樗推渌麚]發(fā)物質(zhì)在原行星盤外部的低溫環(huán)境下會(huì)凍結(jié)。越靠近中心的行星則密度越大。
那么，我們所處的太陽系又是如何呢?研究者推測(cè)，超級(jí)地球在水星軌道之內(nèi)原位形成，并且吸收了區(qū)域內(nèi)所有的物質(zhì)碎片。“如果原行星盤的溫度夠低，那它們遷移并被太陽吞沒的時(shí)間尺度就會(huì)足夠短，可以在原行星盤的壽命范圍內(nèi)發(fā)生，”麗貝卡·馬丁說道。不過，對(duì)此觀點(diǎn)還需要更多的研究佐證。
目前，該研究的結(jié)果已經(jīng)被《天體物理雜志》(Astrophysical Journal)接收，并可以在Arxiv獲取在線版。
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