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柯伊伯帶中可能有多少顆行星﹖
最近發表在天體物理學雜誌《快報》上的一項研究調查了火星大小的自由漂浮行星(FFP)的潛在存在﹐這些行星也被稱為流氓行星﹑無恆星行星和流浪行星﹐它們可能在很久以前被我們的太陽引力捕獲並在距離太陽大約1400個天文單位(AU)的外太陽系中運行。作為背景﹐太陽系中已知最遠的行星是冥王星﹐它的軌道距離太陽大約39天文單位﹐也是柯伊伯帶的一部分﹐科學家估計柯伊伯帶延伸到距離太陽1000天文單位。
這項研究是在科學家們目前估計我們的銀河系中可能存在數十億﹐如果不是數萬億的FFP的情況下進行的﹐最近提交的一項研究使用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的數據確定了540個潛在的木星大小的流氓行星候選者﹐其中一些假設是成對的紅色行星﹐也稱為雙星流氓行星。隨後﹐最近提交的另一項研究也調查了這些雙星流氓行星的起源和演化。
科學家們目前假設流氓行星是由兩種情況形成的﹐作為他們自己太陽系的一部分﹐但後來不知何故被噴射到宇宙中﹐或者它們是孤立形成的。但是總體來說研究自由漂浮的行星有什麼意義呢﹖
「我們可以從自由漂浮的行星中學到三個有趣的天體物理學領域﹐」普林斯頓大學天體物理學研究人員。「第一個是行星系統的形成﹐自由漂浮的行星表面上是行星系統形成過程的副產品﹐因此研究它們可以幫助解釋像我們這樣的行星系統是如何形成的。
第二個是可居住性﹐自由漂浮的行星可能遠遠超過束縛行星﹐所以如果它們中的任何一部分有能量預算可以支持液態水的區域﹐自由漂浮的行星可能會共同代表宇宙中可居住房地產的重要地帶。
第三是與恆星和行星系統的動態相互作用。因為自由漂浮的行星不局限於任何特定的恆星﹐它們在星系中漫遊﹐可以與許多不同的恆星和行星系統發生動態相互作用。」。
研究人員探索了在我們太陽系大約45億年的歷史中﹐FFPs可能被我們太陽系捕獲的可能性。在這項研究中研究人員使用計算機模型模擬了外太陽系捕獲FFP的可能性﹐同時納入了無數因素﹐包括半長軸﹑偏心率和FFP的觀測時間。在進行了大約100000000次模擬後﹐結果表明在太陽系外圍距離太陽大約1400天文單位的地方﹐可能存在火星大小甚至水星大小的行星體研究人員在研究中指出﹐距離可能在600至3500天文單位之間。但是與氣態巨行星相比﹐在太陽系外圍如此遙遠的地方﹐一顆類地行星有什麼意義呢﹖
「於這顆行星將是一顆前系外行星﹐詳細研究它將揭示大量關於行星如何圍繞其他恆星形成的信息﹐」研究人員表示。「它是一顆類地行星的事實意味著它的表面可能是岩石。這非常令人興奮﹐因為這意味著通過研究它的表面﹐我們可以從總體上瞭解類地系外行星的可居住性。」。
研究人員在他的研究中建議﹐未來的工作可能包括更好地瞭解如何首先捕獲流氓行星﹐以及調查觀察測試﹐以確定在天空中何處尋找流氓行星。他還指出根據過去的研究﹐微透鏡是如何成為識別流氓行星的首選方法的。
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過去有非常多的假設
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