太阳系的一些独特的方面——一个包络云的彗星,在奇怪的轨道矮行星,如果真的存在,地球可能九远离太阳——与另一颗恒星的密切的方法在我们系统的初级阶段,把杂乱的东西。
但是,恒星飞掠真的有能力撞击倾斜的行星、彗星和小行星,重塑整个行星系统吗?
加州大学伯克利分校和斯坦福大学的天文学家认为,他们现在发现了确凿的证据。
一颗围绕一颗年轻双星运行的行星,可能在200万至300万年前,在这颗行星由一个由尘埃和气体组成的旋转盘形成后不久,另一对恒星与该系统擦得太近,对它造成了扰动。
如果得到证实,这就支持了这样的观点,即近距离的恒星偏离有助于塑造行星系统,并可能决定它们是否拥有稳定轨道的行星。
加州大学伯克利分校(UC Berkeley)天文学兼职教授保罗•卡拉斯(Paul Kalas)表示:“对系外行星的研究产生的一个谜团是,我们看到的系统中,行星的排列不一致,尽管它们出生在一个扁平的圆盘上。”“也许宇宙海啸袭击了这些系统,并重新安排了它们的一切,但我们没有6037t的证据。我们的论文提供了罕见的观测证据,证明其中一次飞掠对银河系中的一个行星系统产生了轻微的影响。”
天文学家们已经在寻找我们太阳系过去的一次恒星飞掠,但自从那次可能发生在46亿年前以来,大部分的证据都已经失效了。天文学家们研究的恒星系统非常年轻,只有大约1500万年的历史,它的编号仅为HD 106906,距离地球约300光年,位于Crux星座的方向。
卡拉斯和罗伯特·德·罗莎(Robert De Rosa)在一篇发表在《天文学杂志》(the Astronomical Journal)上的论文中描述了他们的发现。
流氓的星星
卡拉斯研究年轻的新形成的行星系统,试图了解我们太阳系早期发生了什么。2015年,在HD 106906被发现有一颗巨大的行星在一个极不寻常的轨道上运行后,卡拉斯首次关注HD 106906。这颗行星被命名为HD 106906 b,质量约为11颗木星,围绕HD 106906运行——最近被发现是一颗双星——其轨道与包含围绕恒星的所有其他物质的圆盘平面倾斜约21度。它目前的位置比地球离太阳至少远738倍,比冥王星离太阳至少远18倍。
卡拉斯使用智利安第斯山脉双子座望远镜上的双子座行星成像仪和哈勃太空望远镜对HD 106906进行了更仔细的观察,发现这颗恒星也有一条不平衡的彗星带。这颗行星奇怪的轨道和尘盘本身是不对称的这一事实表明,有什么东西破坏了这个年轻的系统。
卡拉斯和他的同事,包括德·罗莎,提出这颗行星被踢出了它的太阳系,原因是它与太阳系中另一颗尚未被发现的行星或一颗经过的恒星发生了相互作用。卡拉斯和德罗莎现在认为,这两种情况都发生过:2017年,法国格勒诺布尔天文台(Grenoble Observatory)的理论学家莱蒂蒂亚•罗德特(Laetitia Rodet)和她的合作者提出了一种假设:当这颗行星危险地靠近中心双星时,它被踢进了一个偏心轨道。来自双星的多次引力冲击会迅速将行星射入星际空间,但经过的恒星将行星的轨道推到离双星更安全的距离,从而拯救了行星。
盖亚太空天文台为他们提供了测试他们假设所需的数据。盖亚于2012年由欧洲航天局(European Space Agency)发射,它收集了银河系中13亿颗恒星的精确距离、位置和运动数据,其星表比盖亚的前身希帕克斯(Hipparcos)大1万倍。
Kalas和De Rosa收集了与HD 106906相同星系团中461颗恒星的盖亚信息,计算了它们在时间上的倒转位置——也就是说,倒转了宇宙时钟——并发现,另一个双星系统可能在300万年前已经接近足以改变行星系统。
卡拉斯说:“我们在这里所做的实际上是找到那些能够给HD 106906 b额外的引力推力的恒星,第二次推力使它变得长寿,就像太阳系中假想的行星9一样。”
他们还发现,这颗双星进入的轨道距离系统的圆盘只有5度,这就更有可能对HD 106906产生强烈而持久的影响。
卡拉斯说,这种双踢可能对稳定恒星周围的行星、小行星和彗星很重要。
“研究HD 106906行星系统就像回到过去,观看奥尔特彗星云围绕我们年轻的太阳形成,”他说。“我们自己的巨大行星在引力作用下把无数彗星向外踢到了很远的地方。许多人完全驱逐,成为星际物体像ʻOumuamua,但其他人影响通过恒星。恒星飞越时的第二次撞击可以使彗星的轨道脱离与行星的任何进一步接触,使它免于被喷射出去。这一连串的事件使太阳系最原始的物质在远离太阳的冰天雪地中保存了数十亿年。”
卡拉斯希望未来的观测结果,比如最新的盖亚测量目录,能够阐明HD 106906上飞越的重要性。
他说:“我们从461名嫌疑人开始,在犯罪现场发现了两名嫌疑人。”“随着我们收集到更多证据,它们的确切作用将会被揭示。”
这项工作得到了美国国家科学基金会(AST-1518332)、美国国家航空航天局(NNX15AC89G)和系外行星系统科学(NExSS)的支持。
相关信息
- 观看Paul Kalas’高清106906恒星飞越视频(视频)
- 近共面恒星飞越宿主恒星HD 106906(天文杂志)
- 2015年12月1日,一颗被驱逐的系外行星可能被驱逐出恒星附近。
- 保罗来源网站
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