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系外行星进化迷你海王星可能会脱离大气层变成超级地球

地球 2026-04-12 菜科探索 +
简介:新的研究表明,恒星辐射正在剥离比海王星略小的系外行星的“蓬松”大气层,留下它们的岩石核心,并将它们改造

【菜科解读】

  新的研究表明,恒星辐射正在剥离比海王星略小的系外行星的“蓬松”大气层,留下它们的岩石核心,并将它们改造成更接近地球的世界(超级地球)。

系外行星进化?迷你海王星可能会脱离大气层 变成超级地球.jpg

  20世纪90年代,天文学家证实了太阳系外行星的存在。

它们被称为系外行星,是现代天文学中最迷人的课题之一。

美国宇航局开创性的开普勒天文台和凌日系外行星探测卫星(TESS)等航天器扫描了天空,寻找附近恒星亮度的周期性下降。

这种闪烁是一颗恒星正在托管一颗行星的迹象,这颗行星已经越过了恒星的表面,暂时挡住了它的光线。

  现在天文学家已经收集了数千个系外行星的信号,他们对行星大小的范围有了更好的了解。

天文学家给他们的发现贴标签的一个有用的方法是将这些世界与生活在我们宇宙后院的熟悉的行星进行比较;

现有的系外行星类别包括“超级地球”和“迷你海王星”

  两项新的研究指出了行星进化的特殊可能性,这是系外行星研究背后的关键推动因素之一。

  天文学家探测到的一些系外行星是像火星这样的小型岩石世界,其他的是像土星和木星这样的大型气态行星。

但研究人员也发现,在我们自己的太阳系中,没有相似的世界。

例如,他们发现了大小介于地球和海王星之间的系外行星,海王星大约比我们的行星宽3.9倍。

  根据新的研究,这些迷你海王星可能正在脱落它们“蓬松的”最外层外壳,并收缩成超级地球。

这种不稳定性和过渡可能解释了为什么探测到海王星和地球大小之间的系外行星相对罕见。

系外行星系统 TOI 270 的示意图,这不是 Michael Zhang 及其同事研究的主题。</p><p>然而,这张图片描绘了一颗由一个超级地球(最里面的行星)和两个迷你海王星(最外面的蓝色行星)环绕的恒星.jpg

  这两项研究的主要作者、帕萨迪纳加州理工学院(Caltech)的研究生迈克尔·张(Michael Zhang)在2月3日的一份声明中描述了这些论文,他说:“一颗大小差距的行星将有足够的大气来膨胀它的半径,使它拦截更多的恒星辐射,从而实现快速的质量损失。

“但大气层足够稀薄,很快就会消失。

这就是为什么一颗行星不会在间隙中停留很长时间。

  据张介绍,这个过程一直到现在都没有被抓到。

但是一段时间以来,天文学家一直怀疑小型微型海王星有正在蒸发的大气层。

  研究人员利用哈勃太空望远镜和夏威夷的W.M .凯克天文台观测了四个微型海王星。

他们注意到他们的两个实验对象——一个叫HD 63433c,距离地球73光年,另一个叫TOI 560.01,距离地球103光年——大气中有快速运动的气体。

  “气体的速度提供了大气正在逃逸的证据,”张说。

“观测到的TOI 560.01周围的氦以每秒20公里的速度移动,而HD 63433c周围的氢以每秒50公里的速度移动。

  “这些微型海王星的引力不足以支撑如此快速运动的气体,”张说。

“行星周围外流的程度也表明大气正在逃逸;

TOI 560.01周围的气体茧至少是行星半径的3.5倍,HD 63433c周围的气体茧至少是行星半径的12倍。

  张和他的团队不排除其他可能的情况。

例如,也许超级地球一开始就没有厚厚的一层气体可以释放。

  加州理工学院的行星科学家、张的顾问希瑟·克努森(Heather Knutson)在声明中说:“作为系外行星科学家,我们已经学会了期待意想不到的事情。

这些奇异的世界不断给我们带来超出我们在太阳系中观察到的新物理惊喜。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

一直以来,天文学家都在研究黑洞的存在,以及地球会不会被黑洞所吞噬,然而,随着引力波的存在被证实,关于地球会不会被吞噬的话题谈论的更加激烈,那么黑洞到底会不会吞噬地球呢?黑洞又是怎样吞噬地球的呢?   一直以来,天文学家都在研究黑洞的存在,以及地球会不会被黑洞所吞噬,然而,随着引力波的存在被证实,关于地球会不会被吞噬的话题谈论的更加激烈,那么黑洞到底会不会吞噬地球呢?黑洞又是怎样吞噬地球的呢?  引力波以其超强的穿透性和基本无衰的稳定性,被很多科学家认为是"高等文明星际通讯的基本手段",同时,它也是我们用来观测目前极难探测的物质的绝佳手段,比如说黑洞。

  人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。

  "面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被"面条化"(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。

简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

  想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

  不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。

  黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景?  首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。

  视界之所以叫"视界",正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。

所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。

研究显示 陨石撞地球或是猛犸灭绝原因

  猛犸象曾经和早期人类一同生活在冰河世纪,与恐龙不同,猛犸象在某一个节点突然消失,其灭绝原因至今仍是未解之谜,近日有科学家发现,猛犸象的灭绝可能与一颗巨大的陨石有关。

网络配图  有科学家宣称,一颗巨大的陨星很可能导致了猛犸象的灭绝。

长久以来,人类的过度捕杀一直被认为是猛犸象灭绝的原因,但最新的这项研究修正了这一观点。

  研究者认为,一颗巨大的陨星在穿过地球大气层时,分解成了上千万吨的燃烧碎片,并散落到四个大陆上。

这些碎片释放出的有毒气体弥漫在空气中,并遮住阳光导致气温骤降,植物死去,永久改变了陆地景观。

  这项研究发表于近日的《美国科学院院刊》上。

以往科学界的看法是,人类聚居点的扩大以及过度的捕杀导致了猛犸象的灭绝。

但该研究指出,陨星撞击之后,一些动物,比如人类,通过迁移、缩小种群规模或改变生活方式等,逐渐适应了资源不足的周围环境。

网络配图  但其他动物,包括曾经广泛分布在欧洲、亚洲北部和北美的猛犸象,无法适应新的环境,最终在一个世代的时间内灭绝。

研究称,这次撞击永久地改变了地球的历史。

按照辛辛那提大学的人类学和地质学教授肯尼思・坦克斯利(Kenneth Tankersley)的说法,这些物种从繁盛到彻底灭绝只用了一个“人生”的时间。

“想象一下你生活在一个这样的世界,辛辛那提周围到处都有大象在走动,但就在你生命即将结束的时候,这些大象已经全部消失了。

一切就发生在几十年的人生中。

”  该研究团队与全世界的科学家合作,在四个大陆上都发现了燃烧碎片的证据,即碳小球体,其历史都可以追溯到1.28万年前。

研究者在20个站点中对这一时期的岩床进行了分析。

这也是猛犸象,以及其他冰河时代动物如剑齿虎等最后存在的时期。

网络配图  陨星撞击地球表面或者在大气中分解,都能造成气候的急剧变化。

“这会导致气候改变,而气候改变迫使动物迁移、缩小规模,或者只能走向灭绝,”坦克斯利教授说,“当时的人类与我们今天一样机智并充满策略,他们被迫做出改变以适应新的环境,并最终取得了巨大的成功。

”  他补充道,猛犸象的灭绝对今天的我们也具有重要的意义,因为地球同样在经历着“快速而深刻”的气候变化。

“这提醒我们,人类其实十分脆弱。

想象如果一次跨越四个大陆的爆炸发生在今天的话,将会造成怎样的后果。

”他说,“人类将继续向前,但一切都将很不一样。

这将是整个游戏规则的改变。

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