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太阳系外发现巨型星环系统:直径近1.2亿公里

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北京时间28日消息,据国外媒体报道,土星拥有巨大的星环系统,宽度超过地球与月球之间的距离。现在,天文学家又在太阳系外发现一个新的并且更为巨大的星环系统,距地球420光年,规模远远超过土星的星环系统。这个星环系统共有30多个星环,遮住了非常年轻的类日恒星J1407,形成星蚀。每个星环的直径达到数千万公里。据悉,在太阳系外发现这种规模的星环系统还是第一次。

2012年,荷兰的莱顿天文台和纽约罗彻斯特大学的天文学家发现了这个庞大的星环系统。莱顿天文台的马修-肯沃斯教授领导的研究小组对获取的数据进行了一次新分析。分析结果显示这个星环系统存在缝隙,说明可能形成卫星。

肯沃斯教授表示:“我们在光变曲线中看到令人难以置信的细节。这一次的星蚀持续了几周时间,但由于星环内的微妙结构,你能够在几十分钟内看到快速变化。这颗恒星距离星环太远,无法对星环进行直接观测,但我们能够根据穿过这个星环系统的恒星光线的亮度快速变化创建一个详细的模型。如果我们用行星J1407b周围的星环替换土星环,这个星环在夜间也清晰可见,视面积将达到满月的数倍。”

天文学家对“超级广域行星搜索”计划获取的数据进行了分析。这项计划在设计上旨在探测在母星前方穿过的气态巨行星。根据他们得出的结论,J1407b可能是一颗巨行星——目前尚未观测到——拥有一个巨大的星环系统,导致J1407的亮度经常变暗。光变曲线显示这个星环系统的直径接近1.2亿公里,是土星环的200多倍。它距地球420光年,所含有的遮挡光线的尘埃颗粒的总质量可能相当于地球。

罗彻斯特大学的埃里克-玛杰克教授对星盘和星环内的物质数量进行了分析。他指出:“如果你将木星的4颗大型伽利略卫星碾成尘埃和冰粒,而后将这些物质撒入木星周围的一个环,这个环能够遮挡光线,远方的观察者在观察这个环在太阳前方穿过时会看到一场持续数天的日食。具体到J1407身上,我们看到星环在数天内遮挡住这颗年轻类日恒星放射出的95%的光线。这个星环系统存在大量物质,能够形成卫星。”

天文学家在数据中发现这个星环系统至少存在一个清晰的缝隙。在新创建的模型中,这个缝隙更为明显。肯沃斯教授表示:“一种显而易见的解释是,星环内形成一颗卫星,导致出现这条缝隙。这颗卫星的质量在地球和火星之间,环绕J1407b运行时的轨道周期接近两年。”

天文学家认为这些星环将在未来几百万年时间里逐渐变薄并最终消失,原因在于星环内的物质形成卫星。玛杰克教授指出:“行星科学界几十年来一直认为类似木星和土星这样的行星在@@的早期阶段拥有星盘,星盘内的物质最终形成卫星。但在2012年实施这项观测计划之前,没有一个人观测到这样的星环系统。这是我们第一次在一颗亚恒星周围观测到体积达到百万公里的卫星形成。”

据天文学家估计,J1407b的轨道周期大约在10年左右。这颗行星的质量目前还很难确定,最有可能在10到40颗木星之间。研究人员希望业余天文学家帮助监视J1407,以帮助他们观测下一次星蚀,进一步确定J1407b的轨道周期和质量。肯沃斯教授指出观测J1407等恒星的星蚀是唯一一种可行性方式,用于观测在不久的将来形成的卫星的早期环境。他说:“J1407b的星蚀允许我们研究孕育出卫星的行星星环的物理和化学特性。”www.etUFO.org

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