天文在线椭圆形轨道,气态巨星,HR 5183b还有什么不为人知的神秘?


天文学家们发现了一颗巨大的行星 , 它的轨道是迄今为止我们所见过中最极端的 。
天文学家们发现了一个轨道极其独特的系外行星 。 这颗系外行星HR 5183 b并不是绕着它的恒星以一条漂亮的或多或少的圆形轨道运行 , 而是像一颗彗星一样绕着它飞来飞去——这是一个椭圆形的长轨道 , 恒星位于椭圆的一端 。

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(图解:HR 5183b沿椭圆轨道运行)
这是第一次发现具有如此奇特轨道的系外行星 。 如果HR 5183b在我们太阳系内 , 它会在比木星轨道更近的地方 , 比海王星轨道更远的地方摆动 。
虽然已经发现很多系外行星的轨道是椭圆形的 , 但是他们远没有达到极端的程度 。 加州理工学院的莎拉布朗特说道:“这颗行星不像我们太阳系的行星 , 更重要的是 , 它不像迄今为止我们发现的任何其它的系外行星” 。

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(图解:拥有奇怪轨道的系外行星HR 5183b)
“在远离恒星的地方 , 探测到的其他星球的偏心率通常很低 , 这意味着他们的轨道更圆 。 这颗行星的偏心率如此之高 , 说明它的形成或演化的方式和其他星球会有一些不同”

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HR 5138b是一颗巨大的气态巨星 , 围绕一颗103光年外的类太阳主序星HR 5183运行 。 因为这颗系外行星的轨道十分奇怪——围绕恒星运转大约要花费74年 , 它的俯冲距离大约超过30个天文单位 , 研究团队很幸运地发现了它 。 他们设法在离它最近的近星点捕捉它 , 那里小于5个天文单位 。

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(图解:太阳系内的气态行星木星)
这需要耗费很多耐心 。 作为利用径向速度的方法探测系外行星的一部分 , 这颗恒星处于长期的监察 。 这是发现系外行星的一个十分可靠的办法 , 它基于恒星被其轨道天体的引力脱出位置时的微小的运动 。 对于近距离运行的行星来说 , 绕恒星旋转只需要几天 , 这并不需要很多时间 。 但是 , 如果你想发现其轨道周期为几年 , 几十年或者几百年的遥远系外行星 , 你必须投入大量的时间 。 这就是为什么这颗恒星需要被监视 。
十年后 , 奇怪的事发生了 , 在这颗系外行星的三颗木星质量的牵引下 , 这颗恒星开始迅速加速 。 2018年 , 径向速度的测量结果出现了反转并趋于平缓 。 加州理工学院天文学家安德鲁·霍华德说道“这颗行星的大部分时间都在这个高度偏心的轨道上 , 徘徊在其恒星的行星系的外围 , 然后它开始加速 , 在它的恒星周围弹弓般地弹射”

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(图解:用Universe Sandbox模拟引力弹弓)
“我们探测到弹弓运动 。 看到这颗行星靠近 , 现在它正在远离 。 这产生了一个如此与众不同的特征 , 虽然我们从未见过它完整的轨道 , 但是可以确定这是一个真正的星球”弹弓运动有点像重力辅助操作航天器 , 有时候用来提速 。 它把行星抛到恒星系统的远端 , 在那里它最终到达它最远的点——远星点 , 并再次返回 。 但它是如何变成这样的呢?观测证据表明 , 行星由残余物质形成的圆盘形成 , 这些物质在恒星形成时并没有被吸进恒星 。 因此 , 如果情况保持平静 , 行星应该保持一个相对圆形的轨道 。


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