茫茫宇宙,无奇不有。随着探索太阳系外行星项目的开展,科学家通过太空望远镜等工具发现了很多地外的奇异星球。例如,最热的行星表面温度甚至高过某些恒星,最古老的行星令人不可思议,金星糟糕的气候令人瞠目结舌……今天就让我们一起认识一下其中7个极端的星球!
1.最热的星球:KELT-9
最热星球效果图:KELT-9b(右)和宿主恒星KELT-9(左)
研究表明,行星的热量主要取决于距其宿主恒星的距离,还有这个宿主恒星有多热。在太阳系中,太阳是宿主恒星,水星离太阳最近,平均距离为5791万千米。它每88天环绕其宿主恒星一周,表面温度可达430°C,太阳自身的表面温度为5500°C。
HD195689恒星(又被称为KELT-9)是太阳体积的2.5倍,也烧得更热,表面温度将近10000°C,几乎是太阳两倍。KELT-9b是KELT-9的行星,虽然无法精确测量那么远的距离,但是它到宿主恒星的距离比水星到太阳的距离更近。KELT-9b每1.5天环绕KELT-9一周,致使其表面温度高达4327°C,比质量小于太阳的恒星的温度都还要高。在这种温度的炙烤下,岩质行星水星也会融化成火山熔岩。因此这颗行星上不可能有水,存在外星生物的可能性也很小。KELT-9b宛若炼狱,是星际探险者一个比较危险的去处。
和木星一样,KELT-9b也是一颗气态巨行星。体积比木星大3倍,但密度只有木星的一半。由于它一直在蒸发,因此公转时发着光,有条彗星似的“尾巴”。研究人员指出,在如此强烈的紫外线照射下,这颗行星总有一天会全部蒸发。不过在彻底消失之前,KELT-9b仍然有足够的燃料去支撑一段时间。
KELT-9b被宿主恒星KELT-9产生的强大引力吸引,就像地球对月球的作用力一样。由于长期暴露在极端的辐射下,它朝向宿主恒星的那一面已永久坍塌。
2.最冷的星球
最冷星球效果图:OGLE-05-390L距地球大约2.8万光年,是已知距离地球最遥远的外行星之一
OGLE-2005-BLG-390Lb(OGLE-05-390L)位于天蝎座,由波兰OGLE小组透过重力透镜在对该恒星进行观测期间发现。它的轨道半径为2.60AU,质量约为地球的5.5倍,很可能也是一个岩质行星。OGLE-05-390L的宿主恒星是一个低质量的冷恒星,即红矮星。虽然它距离其宿主恒星并不太远,放到太阳系中大概位于火星和木星之间,但需要8年零363天的时间才能绕宿主恒星运行一周。OGLE-05-390L距地球大约2.8万光年,是已知距离地球最遥远的外行星之一。
与绝大多数已发现的太阳系外行星(简称系外行星)相反,OGLE-2005-BLG-390Lb成为迄今为止发现的温度最低的系外行星。表面温度仅高于绝对零度50度(注:绝对零度是-273.15°C)。尽管这颗星球体积比地球大得多,但不要指望它有生命存在迹象。这里没有四季之分,只有永远走不到尽头的寒冬,一个不合适于居住的大冰球。人们参考“星球大战”系列中的一个冰冷行星,常将OGLE-05-390L称为Hoth。与科幻电影中的那个星球不同,它无法拥有大气层或者生命,因为大部分气体都被冻成了固体,变成了表面的雪。人们如果想到这样一颗异常冰冷的星球上看一看,必须穿上能够自行加热的航天服,同时携带足够的氧气和溜冰鞋等。
3.最大的星球
最大星球效果图
恒星比行星的质量大得多,内核的巨大引力引发的聚变过程能将整个恒星点燃,与太阳类似的寻常恒星通过将氢合成氦燃烧。还有一种构成类似的恒星,名叫褐矮星(browndwarf)。这种恒星足够大,以至于能开始某些聚变反应,但无法维持住。行星DENIS-PJ082303.1-491201b又叫2MASSJ08230313-4912012b,是木星质量的28.5倍,在NASA的外星球档案中是质量最大的行星。
由于2MASSJ08230313-4912012的质量实在太大,因此在天文学家中引起了关于是否算作一个行星或者是否应该被归类为一个褐矮星的争论。有趣的是,它的宿主恒星就已被确认是一个褐矮星。
4.最小的星球
最小星球效果图:从左至右为月球、Kepler-37b、水星、火星、Kepler-37c、地球和Kepler-37d
Kepler-37b是一颗位于天琴座的太阳系外行星,距离地球210光年。直径3865千米,只比月球稍大一点,小于水星,是目前发现的第一颗比水星还小的外星星球。Kepler-37b是一个岩质行星,距离宿主恒星Kepler-37的距离比水星距太阳的距离还要小,轨道周期约13个地球日。这意味着Kepler-37非常热,表面的平均温度估计425°C,不存在液态水和生命。
天文学家通过开普勒太空望远镜,以观测凌星现象的方式,发现Kepler-37b以及相同行星系的另外两颗行星Kepler-37c和Kepler-37d。为了得知该行星的精确体积,他们利用声波量测以比较它和宿主恒星的体积。声波量测是应用星震学的一种方式,星震学研究脉动恒星内部结构,也被称为恒星地震学,这些研究能让天文学家量测行星体积时达到极高的精确度。NASA艾姆斯研究中心天文学家杰克·乔纳森·利斯奥尔指出,Kepler-37b的发现意义重大,代表宇宙中有许多类似小体积的系外行星存在。
5.最古老的星球
最老星球效果图:PSRB1620-26b(上)凝视着两颗宿主恒星(下)
美国科学家在一个被称作M4的球状星团中间,发现了一颗宇宙中迄今为止最古老的行星PSRB1620-26b。M4球状星团位于天蝎座,距离地球大约5600光年,直径大约52光年。这颗行星的年龄有127亿岁,比已知最老行星的年龄高出两倍。宇宙的年龄为138亿岁,只比它大10亿岁。PSRB1620-26b是一个气态巨星,相当于木星质量的2.5倍。尽管岁月流逝,沧海桑田,然而它似乎长生不老,没有什么变化。
PSRB1620-26b围绕着两颗宿主恒星,并见证了两者的一生。它们分别为一颗浓密的白矮星和一颗快速旋转的脉冲星,都是恒星燃烧耗尽所有燃料之后经超新星爆发的遗留产物。这颗类木星行星与它的宿主恒星间的距离大约为地球到太阳距离的2-8倍,这个距离之内有足够的空间容纳一颗类地行星的存在。科学家认为,PSRB1620-26b在宇宙历史中形成得如此之早,上面很可能没有足够的类似碳和氧等生命演化所需的重元素。
6.最年轻的星球
最年轻星球效果图:V830Tauri
研究证实,行星系统V830Tauri形成只有200万年。虽然这颗炽热的恒星质量与太阳接近,但半径却是太阳的两倍,由此可见还没有完全收缩成最终形状。在V830Tauri行星系统中,有一个气态巨星V830Taub,质量为木星的3/4。天文学家认为,这个有可能还在生长的行星会频繁地与其它小行星等天体碰撞,获得更多质量,成为宇宙中最不安全的区域之一。
7.气候最糟糕的星球:金星
气候最糟糕的星球:金星
金星是太阳系中八大行星之一,按距离太阳由近及远的次序排第二,离地球最近。它是太阳系八大行星中唯一没有磁场的行星,轨道接近圆形,半径约为6073公里。
从外表看上去,这颗类地行星与地球有不少相似之处,如半径只比地球小300千米,体积是地球的0.88倍,质量是地球的4/5,平均密度略小于地球,因此有地球“姐妹星”之说。有人曾经猜测,金星表面的物理状况和化学成分也会与地球相似,同样具有适合生命存在的环境。但事实上,它和地球只是一对“貌合神离”的“姐妹”。金星表面温度很高,不存在液态水,加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件,上面任何生命都难以生存。
金星周围有浓密的大气和云层,只有借助于射电望远镜才能穿过这层大气,看到它表面的本来面目。这里气候极其恶劣,大气密度是地球大气的100倍,而且大气中97%以上是“保温气体”二氧化碳。在高度50-70公里的上空悬浮着浓密的厚云,把大气分割为上下两层。厚云由浓硫酸液滴组成,其中还掺杂有硫粒子,故呈黄色,时常降落具有腐蚀性的大酸雨。二氧化碳和浓云只许太阳光通过,却不让热量透过云层散发到宇宙空间,产生出所谓的“温室效应”。
被封闭起来的太阳辐射使金星表面变得越来越热,温度高达447℃,足以使铅锡熔化。大气压力为90个标准大气压,等于在800多米的海底承受的压力,即使钢筋铁骨也会被压得粉碎。在金星上面,大气移动速度比行星自转速度快得多,风力达到飓风速度,每小时360千米,而且经常出现“双眼”飓风。飓风的中心通常是由强大的“眼壁”(或者“眼墙”)围起来的“风眼”,“眼壁”是飓风运动最剧烈的区域,一般只有一层。但是有的飓风有时会在“眼壁”外围又形成一圈新“眼壁”,将原来的慢慢枯萎的“眼壁”取而代之,“风眼”看起来像是“睁大”了一圈。