天文学家提出对地球界定的新限制

2018-05-14

新地平线航天器帮助我们更清楚地看到冥王星及其最大的月亮冥卫一,这比我们用望远镜看到的更明显。积分:NASA

冥王星在关于什么是和不是什么星球的持续科学辩论中成为焦点,但是一个不那么显眼的论点却激起了我们太阳系外大量物体的行星状态。争议不只是关于语义,因为它与木星这样的巨大行星形成密切相关。

约翰霍普金斯大学天体物理学家Kevin Schlaufman旨在解决争端。

在天体物理学杂志刚发表的一篇论文中,Schlaufman已经将行星质量的上限定在了木星质量的四到十倍之间。 (这篇文章也在这里存档。)

大学物理与天文系助理教授Schlaufman说,现在设定一个极限是可能的,主要是由于天文观测技术和技术的改进。这些进步使我们有可能在太阳系外发现更多的行星系统,因此可以看到强大的模式导致新的启示。

“虽然我们认为我们知道行星如何形成一幅全景图,但仍需要填写很多细节,”Schlaufman说。 “行星群众的上限是失踪的最重要的细节之一。”

Schlaufman说,新论文中的结论是基于对146个太阳系的观察。他说,几乎所有的数据都是以统一的方式进行衡量的。从一个太阳系到另一个太阳系的数据更一致,因此更可靠。

定义一颗行星,将它与其他天体区分开来,有点像缩小犯罪嫌疑人的名单。知道你正在寻找身高超过5英尺8的球员是一回事,而知道你的嫌疑犯在5尺8到5尺10之间是另一回事。

在这种情况下,调查人员想区分两个嫌疑犯:一个巨大的行星和一个称为褐矮星的天体。布朗矮星比行星更大,但比最小的恒星要小。他们被认为像明星一样形成。

几十年来,棕矮星对科学家提出了一个问题:如何将低质量的棕矮星与特别巨大的行星区分开来? Schlaufman说,单靠质量是不足以说明两者之间的差异的。需要其他一些财产来划定界限。

在Schlaufman的新论点中,缺失的属性是太阳系自身太阳的化学组成。他说,你可以知道你的嫌疑犯,一个星球,不仅仅是它的本身,还有它所保持的公司。像木星这样的巨行星几乎总是被发现比太阳更铁的轨道恒星。布朗小矮人并没有如此歧视。

这就是他的论点涉及行星形成的观点。像木星这样的行星是由下而上形成的,首先是建立一个岩石核心,随后被包裹在一个巨大的气体包层中。它有理由认为,它们会在星星附近被发现,这些星星会形成岩石,因为这些元素为行星形成提供了种子材料。褐矮星并非如此。

自上而下的褐色小矮星和恒星形成,因为气体云在自身重量下坍塌。

Schlaufman的想法是找到物体停止关心他们绕行的恒星组成的质量。他发现比木星质量大10倍以上的物体不喜欢有许多元素形成岩石的恒星,因此不可能像行星一样。

出于这个原因,尽管新数据有可能改变事物,但他已经提出,超过10颗木星质量的物体应该被认为是棕色的矮星,而不是行星。

出版物:Kevin C. Schlaufman,“行星质量上界的证据及其对巨行星形成的影响”,ApJ,2018年; DOI:10.3847 / 1538-4357 / aa961c

资料来源:约翰霍普金斯大学Kevin Schlaufman

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