認(rèn)識一下眼球行星:宇宙中極為獨(dú)特的存在
你可能聽說過熱木星,一種非??拷拗骱阈堑木薮髿鈶B(tài)巨行星,它們有時候會吸收大部分恒星光線,讓自己顯得非常黯淡;
你可能也聽說過超級地球,這些巨大的類地行星很可能和地球擁有一樣的板塊構(gòu)造,但是它們可能比地球更有可能孕育生命,因?yàn)榫薮笠馕吨m合生命居住的地方可能會更多。
可你聽說過眼球行星嗎?
這也是一種獨(dú)特的行星存在模式,行星科學(xué)家認(rèn)為它們存在,這些行星就像是一個巨大的眼球,永遠(yuǎn)保持凝視。
“眼球行星”的名字聽起來很奇怪,但實(shí)際上它們并不奇怪,這些天體的出現(xiàn)與潮汐鎖定有關(guān)。
所謂潮汐鎖定,是指繞軌道運(yùn)行的天體擁有以與其公轉(zhuǎn)速度相同的自轉(zhuǎn)速度,在這種情況下它的一側(cè)始終面向其繞軌道運(yùn)行的物體,而另一側(cè)則始終背對該物體。
其實(shí),咱們的月球就是這種情況——被潮汐鎖定在地球上,所以我們在地球上只能看到月球的一面,另外一面永遠(yuǎn)都不會朝向我們。
以前許多人會把月球的這種情況描述的非常神秘,其實(shí)沒那么復(fù)雜。
在引力作用下,任何軌道上運(yùn)行的天體都會走向這一步,這是因?yàn)橐淖兲祗w形狀并降低其自轉(zhuǎn)速度。
隨著時間推移地球也終將會走向這一步,只是地球距離太陽足夠遠(yuǎn),它的公轉(zhuǎn)周期足夠長,需要很長時間來將自轉(zhuǎn)速度下降到與公轉(zhuǎn)速度一致。
然而,并不是所有行星都擁有地球這樣的距離,也不是所有恒星-行星系統(tǒng)存在的時間都像我們的太陽系這么短暫。
所以,系外行星被潮汐鎖定到它們的恒星是完全有可能,在這種情況下,該行星將會是一側(cè)處于永恒的白天,而另一側(cè)則處于永恒的黑夜。
白天的一面與夜晚的一面可能看起來非常不同。根據(jù)行星與恒星的距離有多近,一側(cè)可能是干燥的,所有的水都被恒星輻射蒸發(fā);而另外一側(cè)同樣干燥,只是它被一個巨大的冰蓋包裹著,終止于一個冰川環(huán)。
就像下圖:
這樣的星球外觀上很像是一顆眼球吧。
不過,根據(jù)《天體生物學(xué)》雜志 2013 年的一項(xiàng)研究,在晝夜交界的地方——永恒的暮色中,那里將會非常宜居,冰川融化的水可以形成肥沃的區(qū)域,讓植被生長。
與這種火熱的眼球不同的是,還有冰冷的眼球,那就是當(dāng)行星距離恒星更遠(yuǎn)時。
這種情況下,眼球行星依然擁有一個夜間冰蓋,但面對恒星的一側(cè)并不是干燥、貧瘠的,而更像是一個永遠(yuǎn)白天的地球,它充滿了液態(tài)海洋——毫無疑問它再次適合居住。
就像下圖:
這種眼球行星看起來更像是一個眼球。
無論熱眼球行星和冰眼球行星都是極端情況,但是即便這種情況,它們依然有可能是生命的搖籃,甚至不需要像地球這樣處在特定范圍的宜居帶中,因?yàn)檠矍蛐行翘厥獾臈l件讓液態(tài)水的存在的范圍大大增加。
宇宙很大,眼球行星的存在幾乎是必然,甚至距離我們太陽最近的恒星——即比鄰星的系統(tǒng)中就可能有這種行星的存在。
夜空中第三亮的星星,被我們稱為南門二或者半人馬座α星,肉眼看起來它只有一個亮點(diǎn),但其實(shí)它是一個三合星系統(tǒng)——擁有三顆恒星系統(tǒng)。
其中貢獻(xiàn)亮度的是南門二A和南門二B(或者稱作半人馬座α星A和B),而另外一顆是紅矮星,相對黯淡,肉眼不可見。
但是這顆恒星卻是宇宙中和我們最親密的一顆恒星,因?yàn)樗嚯x我們最近,只有4光年多點(diǎn),所以我們我們將其命名為比鄰星。
2016年的時候,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了比鄰星上的一顆行星,被命名為比鄰星b,這顆行星發(fā)現(xiàn)后就順便成為距離我們最近的行星。
通過辨別比鄰星b對恒星運(yùn)動中的周期性擺動(它其實(shí)就是這樣被發(fā)現(xiàn)的),人們可以知道它距離比鄰星只有750萬公里(0.05 AU)。
鑒于比鄰星比太陽更古老,所以比鄰星b很可能已經(jīng)被潮汐鎖定,它或許也順便成為距離我們最近的眼球行星。
當(dāng)然,比鄰星b晝夜相交的地方也被認(rèn)為可能存在生命(即便它的環(huán)境很惡劣),看到想到了什么,是不是很像“三體人”的家園。
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