天文学家在银河系中发现至少70颗“流氓”

【菜科解读】
天文学家在银河系中发现至少70颗“流氓”行星
据cnBeta:CNET报道,在太阳系和黑洞之间,是太空中巨大的黑暗区域。
而科学家们最近在一些区域中发现了至少70颗“流氓”行星,它们在宇宙中“独自游荡”。
研究人员周三在《自然-天文学》杂志上发表了一项研究,详细介绍了这些孤立的球体。
每颗行星的质量与木星相当,它们位于天蝎座上部和蛇夫座周围,这是一个相对靠近我们太阳的恒星形成区。
尽管这些行星接近这样的恒星力量,但它们并没有围绕自己的恒星运行。
不像地球和大多数其他行星,它们确实围绕着一颗恒星运行,这些“外来者”没有日出或日落,也没有四季的变化。
尽管科学家们不确定像这样的“流氓”行星是如何形成其“孤独的生活方式”的,但他们有一些想法。
一些人猜测这些行星可能是被撞出了它们此前所在的恒星系统。
其他人则怀疑它们是由一个太小的、无法提供恒星伴星的气体云塌陷形成的。
项目负责人、法国波尔多天体物理实验室的天文学家Hervé Bouy在一份声明中说:“可能有几十亿颗这种自由漂浮的巨型行星在银河系中自由漫游,没有宿主星。
”
研究小组发现这70个天体(迄今为止发现的最大的“游牧群体”)是一个惊喜。
确定“流氓”行星的位置通常很困难,因为它们缺乏锚定的恒星。
Bouy说:“这些天体极其暗淡,以目前的设施几乎无法对它们进行研究。
”
该研究的第一作者、法国波尔多天体物理实验室的天文学家Núria Miret-Roig在一份声明中说:“我们不知道该期待多少,对发现这么多感到兴奋。
”
为了克服通常的限制,研究人员使用了从欧洲南方天文台的甚大望远镜、可见光红外天文勘测望远镜和其他几个强大的机制中收集的一堆数据。
Bouy说:“我们使用了来自欧洲南方天文台设施的数万张广域图像,相当于数百小时的观测,以及字面上的数十兆字节的数据。
”
Miret-Roig补充说:“我们测量了大面积天空中数千万个来源的微小运动、颜色和亮度。
”
展望未来,该团队希望使用另一种复杂的工具来分析天空,例如欧洲极大望远镜。
根据建造该望远镜的团队的说法,该望远镜可能“成为第一个发现太阳系外生命的望远镜”。
它的目标是以超高的分辨率窥视空间的最大深度,探测新的行星,甚至探索黑暗宇宙的本质。
Bouy说:“极大望远镜对于收集关于我们已经发现的大多数流氓行星的更多信息绝对是至关重要的。
也许它最终可以解开这些奇怪的现象为何如此隐蔽的问题。
”
相关报道:神秘的“游牧民族”:科学家在银河系中至少发现70颗“流氓”行星
据cnBeta:“流氓”行星是一类难以捉摸的宇宙天体,它们的质量与太阳系中的行星相当,但不围绕恒星运行,而是自己自由漫游。
直到现在,人们对这类行星知之甚少,但是一个天文学家小组表示,利用来自欧洲南方天文台(ESO)几个望远镜和其他设施的数据,他们刚刚在银河系发现了至少70颗新的“流氓”行星。
这是迄今为止发现的最大的“流氓”行星群,是了解这些神秘的银河系“游牧民族”的起源和特征的重要一步。
法国波尔多天体物理实验室和奥地利维也纳大学的天文学家Núria Miret-Roig说:“我们不知道应该有多少颗,并且为发现这么多而感到兴奋。
”Miret-Roig是12月22日发表在《自然天文学》上的这项新研究的第一作者。
“流氓”行星,潜伏在远离任何恒星照耀的地方,通常是不可能成像的。
然而,Miret-Roig和她的团队利用了这样一个事实:在它们形成后的几百万年里,这些行星仍然热得发亮,使它们可以被大型望远镜上的敏感相机直接探测到。
他们发现了至少70颗新的“流氓”行星,其质量与木星相当,位于天蝎座和蛇夫座内靠近太阳的恒星形成区。
为了发现这么多的“流氓”行星,研究小组使用了来自地面和太空中的一些望远镜的跨越约20年的数据。
“我们测量了大片天空中数千万个来源的微小运动、颜色和亮度,”Miret-Roig解释说。
“这些测量结果使我们能够安全地识别这个区域中最暗淡的天体,即流氓行星。
”
#p#分页标题#e#该团队使用了来自欧空局甚大望远镜(VLT)、可见光和红外天文测量望远镜(VISTA)、VLT测量望远镜(VST)和位于智利的MPG/ESO 2.2米望远镜以及其他设施的观测。
“我们的绝大部分数据来自欧空局的观测站,这对这项研究绝对是至关重要的。
它们宽阔的视野和独特的灵敏度是我们成功的关键,”法国波尔多天体物理学实验室的天文学家、这项新研究的项目负责人Hervé Bouy解释说。
“我们使用了来自ESO设施的数万张广域图像,对应于数百小时的观测,以及字面上的数十 TB的数据。
”
研究小组还使用了欧空局盖亚卫星的数据,这标志着地面和天基望远镜在探索和了解我们的宇宙方面的合作取得了巨大成功。
该研究表明,可能还有许多我们尚未发现的这些难以捉摸的行星。
Bouy解释说:“可能有几十亿颗这种自由漂浮的大型行星在银河系中自由漫游,没有宿主星。
”
通过研究新发现的“流氓”行星,天文学家们可能会找到这些神秘天体如何形成的线索。
一些科学家认为,“流氓”行星可能是由太小的气体云坍缩形成的,而气体云的坍缩导致了恒星的形成,或者它们可能是被从其恒星系统中踢出来的。
但是哪种机制更有可能仍然是未知的。
技术上的进一步进步将是揭开这些“游牧”行星之谜的关键。
该团队希望继续利用欧空局即将推出的极大望远镜(ELT)对它们进行更详细的研究,该望远镜目前正在智利阿塔卡马沙漠建造,并将于本世纪晚些时候开始观测。
Bouy说:“这些天体非常暗淡,用目前的设施几乎无法对它们进行研究。
ELT对于收集关于我们已经发现的大多数流氓行星的更多信息绝对是至关重要的。
”
最早发现的小行星人类第一个发现的小行星是什么
科学家在发现琥珀中存在的两种大约在9900万年前白垩纪中期,恐龙还在地球上的时候的蟑螂。
所有其他穴居动物都起源于现在的新生代,始于6600万年前,当时包括恐龙在内的四分之三的动植物品种在一颗巨大的小行星撞击地球后灭绝。
这些标本最初是在缅甸胡卡旺谷一个矿山的琥珀矿床中发现的,110吨标本被提供给研究人员进行分析。
琥珀来自世界上最重要的化石遗址之一,它的年代已经为人所知。
琥珀可以追溯到9880万年前,树木渗出树脂,将毫无戒心的蟑螂困在琥珀中。
研究人员用显微镜照片分析了标本,以确定古代琥珀中的节肢动物外观和解剖特征。
这是一个新的属和新的物种,完整的鉴定和描述需要几个月的时间。
毫无疑问,它们是已知的最早的穴居动物。
今天仍然能看到这两个蟑螂品种的近亲。
它们在洞穴中的生活是显而易见的,因为它们失去了颜色,翅膀和眼睛退化,感知触角延长,减少了被动防御的腿棘。
但是如果它们是穴居动物,怎么会被困在树脂里呢?有可能是,树木直接生长在洞穴入口处,或者树脂是从根中渗出来的。
然而,今天生活的所有洞穴动物都有晚新生代的起源,这意味着所有其他中生代起源的洞穴动物都灭绝了。
这是一个无法解释的谜,尤其是洞穴环境应该保护生物免受极端环境波动的影响,这种波动经常导致野外物种灭绝。
虽然还不确定这些新的蟑螂品种是否在导致恐龙灭绝的大规模灭绝事件中幸存下来,毕竟后来缅甸地区仍然存在洞穴环境。
可能这些品种的蟑螂从未灭绝。
不能完全排除它们今天仍然存在的可能性。
并不是所有的动物都是已知的,也不是所有现存的动物都被人类发现记录过。
一、什么是特洛伊小行星?优质答案1:一群小行星与木星共轨,分别位于木星轨道前方(L4)60和后方(L5)60的位置上,并与木星一起绕太阳运行,这一群行星被称为"特洛伊小行星"。
在每天的新闻中,我们都会听到或者看到有人发现几百万光年外的某某行星,如果不是行星,那么它就是一颗几十年后会飞过地球的小行星。
像这样的新闻报导,已经习以为常了。
但在1906年2月,马克斯·沃尔夫发现了一个特殊的小行星带外的小行星,这是天文界的重大新闻。
小行星是太阳系形成后遗留下来的小岩石行星。
我们在火星和木星之间的"小行星带"区域发现了这些小行星。
然而,马克斯·沃尔夫发现了这个区域以外的小行星。
他发现的小行星在木星的轨道上以特定位置绕着太阳运行。
这些小行星现在被称为"特洛伊小行星"。
特洛伊小行星的位置特洛伊小行星位于其轨道上一个较大的天体前方大约 60 或 后方大约60。
这两个点,连同另外三个点,被称为拉格朗日点。
在拉格朗日点,两个较大的天体(太阳和行星或卫星)的引力等于第三个较小天体(小行星)的向心力。
这种力平衡将较小的天体固定在两个位置之一。
即使第三个较小的天体因为某种扰动而被踢出行星的轨道,两个较大的天体的引力也会把它带回拉格朗日点。
在 L4 或 L5 以外的任何其他位置,较小的物体将会沿着自己的独立路径离开。
图注:五个拉格朗日点莱昂哈德·欧拉确定了L1、L2和L3点位于穿过两个大物体中心的线上。
然而,这些点是不稳定的,没有天体可以在那里停留很长时间。
法国数学家和天文学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日,发现了另外两个拉格朗日点:L4和L5。
这些点与两个大的物体形成一个等边三角形。
拉格朗日在试图解决三体问题时偶尔发现了这些点。
这个问题涉及到在相互引力的影响下确定三体的运动路径。
这个问题仍未解决,但在他获奖的论文《Académie des Sciences of Paris》中,拉格朗日预言木星轨道存在稳定点。
1772年,拉格朗日说,任何在L4和L5点天体将仍然被困在那里。
他还预测,将来在这些地点确实可以找到天体。
一个多世纪后,当我们的望远镜变得强大到足以扫描外行星时,马克斯·沃尔夫发现特洛伊小行星,证明了拉格朗日的预测是真实的!图注:拉格朗日逝世后,马克斯·沃尔夫发现特洛伊小行星。
特洛伊小行星"特洛伊小行星"一词主要用于木星L4和L5位置的小行星。
然而,最近,在其他行星的L4和L5点也发现了小行星。
因此,"特洛伊"一词变得更加普遍,而"特洛伊小行星"仍用于指木星的特洛伊小行星。
其他行星的L4或L5的小行星被称为"行星名称"+"特洛伊"(例如,火星特洛伊或土星特洛伊)。
图注:地球唯一的特洛伊木马小行星位于 L4 位置,命名为 2010 TK7。
#p#分页标题#e#木星拥有发现最多的特洛伊小行星(截至2014年超过6,000个),其次是海王星的22个特洛伊小行星和9个火星特洛伊木马。
天王星有两个,我们在2010年在地球的L4发现了一颗特洛伊小行星。
土星本身没有任何特洛伊木马,但土星的两颗卫星在其轨道上有特洛伊。
回到木星后,两个特洛伊小行星群也分配了具体的名字。
在木星前方的星团称为"希腊阵营",而在木星后方的小行星群则命名为"特洛伊阵营"。
这些名字取自希腊神话的特洛伊战争。
在结构性的方面,大多数特洛伊小行星都是D型小行星。
这些类型的小行星具有非常低的反照率(与它所反射的光量相比,反射的光量),使它们相当难以发现。
它们被认为主要由硅酸盐和碳组成,而其内部可能含有冰。
特洛伊小行星在围绕木星的相当复杂的轨道上旋转。
虽然大多数特洛伊都沿着小波轨道运行,但模拟显示,一些小行星可能在拉格朗日点周围以马蹄形轨道路径运行。
此外,没有人真正知道这些小行星从何而来。
有一种理论认为,特洛伊和木星是在太阳系的同一区域形成,在它们形成过程中,特洛伊可能进入木星的轨道。
另一种理论认为,特洛伊在四大行星向外运动时可能与木星一起被拖走。
除此之外,我们对特洛伊小行星知之甚少,但这一切可能即将改变。
最后一句话作为探索计划的一部分,美国宇航局于2017年宣布Lucy太空任务,这是探索和研究特洛伊的第一个太空任务。
这项任务以人类骨骼化石命名,该化石帮助科学家揭开了人类进化的许多重大谜团。
与此类似,美国宇航局相信Lucy太空任务将帮助我们揭开太阳系形成和演化的奥秘。
Lucy太空计划探测器定于2021年10月开始发射飞行。
图注:Lucy太空计划探测器定于2021年10月开始发射执行探测木星 L4 的小行星。
从对主小行星带的一颗小行星进行短暂访问开始,Lucy 将在 2027 年到达木星 L4 的小行星。
Lucy将调查5颗来自“希腊阵营”的小行星,然后返回地球大气层。
然后,在地球引力的推动下,Lucy将前往木星L5的一颗小行星。
整个任务将用12年时间结束,将覆盖7个不同的小行星。
图注:Lucy运行轨迹。
在这12年中,Lucy将帮助我们回答有关太阳系的历史和形成,四个外行星形成后的运动,特洛伊小行星的组成,甚至可能是地球上生命的起源的问题!优质答案2:所谓特洛伊小小行星是指一群与木星共用轨道的小行星,这些小行星在木星轨道上一前一后的不离不弃的跟着木星一道运行。
这些小行星的位置恰好在太阳与木星的拉格朗日点L4和L5的位置。
何谓拉格朗日点?其实就是行星与太阳引力的平衡点,又称平动点,是天体力学中限制性三体问题的5个特解。
在太阳系,每颗行星都会与太阳之间形成这样一个引力平衡点,这种点会有5个,分别定名为L1、L2、L3、L4、L5。
在这些点上,一些小的天体或者人造物体能够保持基本静止状态,其中有两个点是最稳定的。
特洛伊小行星就是在木星L4、L5拉格朗日点上,一前一后像护卫一样随着木星一同围绕着太阳公转。
其实在火星与木星轨道的中间,有一个主小行星带,这里是小行星的密集区域,估计有50万颗之多,现在已经被发现并被编号的小行星有120437颗。
这些主小行星带小行星除了受太阳引力控制,也受着木星引力影响,由于木星距离更近,事实上,受木星的引力影响更大。
那么除了这些小行星带的小行星,为什么还会有一群特洛伊小行星呢?它们形成的原因又是什么呢?传统的理论认为,特洛伊小行星是由木星诞生时附近的星子形成的,随着木星的成长而被其引力俘获。
也有人认为这些小行星可能在更远的地方形成,由于木星引力搅乱了这些小行星本来的运行状态,渐渐被带到了大致相同的公转轨道。
而在拉格朗日点,是最稳定的避风港,这些弱势小天体安家在这里,当然最安全稳定了。
但这些机制都还在探讨中,并没有完全弄清楚。
现在已经发现的特洛伊小行星已经有两千多颗,其中木星拉格朗日点L4和L5点上各有一千多颗。
而且现在发现特洛伊小行星并木星的专利,在火星、海王星、甚至地球都发现了特洛伊小行星的踪迹。
海王星轨道上发现了6颗,火星轨道发现了4颗,地球轨道上发现了一颗。
土星也发现了两组卫星具有特洛伊小行星轨道性质,因此被认为是特洛伊卫星。
它们是土卫十三、土卫三、土卫十四,以及土卫十二、土卫四、土卫三十。
第二个发现是,Bennu会向外喷射粒子状物质。
由于该小行星是一个岩石质天体,它为何会向外喷射物质,目前不得而知,不过,科学家发现,只有当Bennu的规定距离太阳比较近的时候,才会向外喷射物质,因此,这可能在一定程度上与彗星靠近太阳时挥发冰状物质有一定的相似性。
科学家已经观测到至少11次喷射事件,OSIRIS-REx探测器也喷射到了一些照片。
230万年前巨大的小行星撞击火星留下20亿个陨石坑
(图片来源:uux.cn/JPL加州理工学院、美国国家航空航天局、亚利桑那大学)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):200多万年前,一颗巨大的小行星撞击火星,在火星表面留下了一个巨大的陨石坑和大约20亿个较小的陨石坑。
这些次级陨石坑分布在1000英里(1800公里)的区域,使这颗小行星成为相对较近历史上对这颗红色星球最大的撞击之一。
据估计,每300万年就有一次小行星撞击火星,其质量足以造成如此大范围的破坏。
撞击发生在火星赤道,人类将其命名为Elysium Planitia;它留下了一个8.6英里(13.9公里)宽、0.62英里(1公里)深的主坑,名为科林托。
另一方面,根据研究结果背后的科学家称,撞击产生的次级陨石坑大小从656英尺(200米)到0.8英里(1.3公里)不等,并以一个大型“射线系统”向外延伸。
尽管该火山口已有230万年的历史,但研究小组认为,该火山口及其次级火山口非常年轻,其中一些火山口被雕刻成源自火星死火山Elysium Mons顶峰的熔岩流。
该团队在一项相关研究中写道:“科林托陨石坑是Elysium Planitia的一个新撞击坑,它产生了火星上最广泛的热射线系统和次级陨石坑之一,向南延伸约1243英里(2000公里),覆盖了火星上近180的弧。
”。
一幅插图显示了火星勘测轨道飞行器在这颗红色星球周围原位收集数据。
(图片来源:uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局)作者解释了他们是如何利用美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器收集的热成像和可见成像数据来描述撞击抛入火星大气层的陨石坑和碎片毯,或“喷出物”的。
喷出物是指由于某种撞击而从火山口“喷出”的任何物质。
在这种情况下,喷出物是从小行星撞击形成的巨大主坑空洞中喷出的火星碎片。
这些数据由航天器的高分辨率成像实验(HiRISE)和上下文相机(CTX)仪器收集,并提供给一个机器学习程序,该程序将此次撞击的喷出物造成的陨石坑与其他小行星撞击事件产生的火星陨石坑分离开来。
然后,这些信息被用来估计撞击的年龄和最初撞击产生的次级撞击坑的总数。
通过测量从科林托延伸出来的次级撞击坑的分布,研究小组发现主撞击坑的南部和西南部分布最为集中。
陨石坑北部缺乏喷出物,科学家们认为这表明造成这场破坏的小行星以大约30到45度的角度进入了这颗红色星球的大气层。
研究人员发现的最远的次级陨石坑表明,撞击产生的一些喷出物发射距离1150英里(1850公里)。
这大约是大峡谷长度的四倍。
从科林托延伸的喷出物碎片场的图形表示。
(图片来源:uux.cn/Golombek等人)然而,次级撞击坑不仅在距离主撞击区的距离和大小上有所不同。
研究小组还根据它们的形状对它们进行了分类。
有些是圆形和半圆形,而另一些则是“扁平圆形”或“椭圆形”研究人员确定,次级陨石坑的形状或“形态”与形成它们的碎片喷出的速度、这些碎片的大小以及它们撞击的火星区域的表面成分有关。
在科林托附近,次级撞击坑呈半圆形状,在距离主撞击区更远的地方发现了椭圆形的撞击坑。
研究小组写道:“科林托形成的大量次级火山口与大多数喷出的物质一致,这些物质都是坚硬、坚硬的玄武岩。
”。
玄武岩是由富含镁和铁的熔岩快速冷却形成的火山岩,因此这些碎片很可能代表小行星撞击的火山之前喷出的熔岩。
这次小行星撞击从火星表面发射的一些喷出物的成分表明,太空岩石撞进水或冰中。
科林托陨石坑底部遍布的“坑”也表明了这一点,这意味着撞击对富含冰的物质产生的影响会排出水或气体。
该团队的研究结果于3月早些时候在德克萨斯州举行的第55届月球和行星科学年会上发表。