天文學(xué)家根據(jù)來自美國宇航局(NASA)開普勒空間望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果找到了一個“傾斜的”太陽系，這一發(fā)現(xiàn)為研究一些行星如何以偏離恒星赤道的路徑圍繞后者運轉(zhuǎn)提供了重要線索。 |
圍繞開普勒-56運轉(zhuǎn)的兩顆傾斜的行星
天文學(xué)家在最新出版的美國《科學(xué)》雜志上報告說，他們根據(jù)來自美國宇航局(NASA)開普勒空間望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果找到了一個“傾斜的”太陽系，這一發(fā)現(xiàn)為研究一些行星如何以偏離恒星赤道的路徑圍繞后者運轉(zhuǎn)提供了重要線索。
太陽系中的行星都形成于一個圍繞太陽赤道運轉(zhuǎn)的氣體與塵埃盤之中，因此這些行星幾乎都開始于相同的平面上其中地球軌道與太陽赤道平面的夾角僅為7.2度。
然而5年前，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些太陽系外行星的運行軌道與其母星的赤道平面具有非常大的夾角，這讓他們震驚不已。有的行星甚至倒退著圍繞自己的恒星運行——它們的軌道與恒星的運轉(zhuǎn)方向完全相反。但是迄今為止，還沒有人發(fā)現(xiàn)過一個“錯位的”多行星恒星系統(tǒng)。
在這項最新的研究中，加利福尼亞州莫菲特菲爾德市NASA埃姆斯研究中心天文學(xué)家Daniel Huber及其同事把目光轉(zhuǎn)向了開普勒-56，這是一顆距離地球大約860秒差距(2800光年)的恒星。這顆恒星擁有兩顆位于相同平面的行星，后者以小于水星至太陽的距離圍繞母星運轉(zhuǎn)。開普勒空間望遠(yuǎn)鏡之所以發(fā)現(xiàn)這兩顆行星是緣于它們阻礙了恒星的光線，因此行星的軌道應(yīng)該朝向地球觀測者的視線邊緣。
開普勒-56是一顆巨大的恒星——其質(zhì)量是太陽的4倍，并且釋放出9倍于后者的光線。為了確定這顆恒星的運行方向，研究人員利用開普勒空間望遠(yuǎn)鏡分析了其亮度的變化，這些變化緣于恒星的振動，以及取決于在恒星的赤道、極軸或兩者之間對其進(jìn)行觀測所產(chǎn)生的差異。
觀測結(jié)果顯示，恒星的赤道平面與行星軌道之間的夾角為45度。Huber表示：“這真讓人大吃一驚?！?/p>
為了搞清究竟是什么原因造成了這樣的傾斜，天文學(xué)家利用夏威夷莫納克亞山上的10米凱克I天文望遠(yuǎn)鏡測算了開普勒-56在太空中的運行周轉(zhuǎn)速度?！拔覀兘K于找到了造成這一切的‘罪魁禍?zhǔn)住??！盚uber指出，一顆遙遠(yuǎn)天體的引力對開普勒-56構(gòu)成了牽引，同時導(dǎo)致了行星軌道的傾斜。盡管存在巨大的傾斜，但行星彼此的軌道之間卻能夠保持匹配，這是緣于它們處于一種共振的狀態(tài)——其中一顆行星環(huán)繞母星運轉(zhuǎn)一周的時間是另一顆行星的兩倍，從而使得它們能夠通過引力定期彼此推動對方。因此盡管已經(jīng)從根本上脫離了恒星的赤道平面，但這兩顆行星的軌道依然能夠保持在共同的平面上。
“這真是一項迷人的發(fā)現(xiàn)?！眲蚴新槭±砉W(xué)院的天文學(xué)家Amaury Triaud認(rèn)為，“它的實質(zhì)是：你觀測，而后你發(fā)現(xiàn)了完全不同的東西。”
開普勒空間望遠(yuǎn)鏡是首個用于探測太陽系外類地行星的飛行器，于2009年3月6日從美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空，它是NASA發(fā)射的首顆探測類地行星的探測器。迄今為止，開普勒空間望遠(yuǎn)鏡對天鵝座和天琴座中大約10萬個恒星系統(tǒng)進(jìn)行了觀測，以尋找類地行星和生命存在的跡象。
開普勒空間望遠(yuǎn)鏡攜帶的光度計裝備有直徑為95厘米的透鏡，它將通過觀測行星的“凌日”現(xiàn)象搜尋太陽系外類地行星。然而隨著一系列致命故障的發(fā)生，在經(jīng)過數(shù)個月的努力后，NASA于2013年8月15日宣布放棄修復(fù)開普勒空間望遠(yuǎn)鏡。開普勒由此結(jié)束搜尋太陽系外類地行星的主要任務(wù)，但它仍可能被用于其他科研工作。
