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棕矮星伴星挑戰天體定義
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作者 主題: 棕矮星伴星挑戰天體定義  (閱讀 3372 次)
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文章: 8371



« 於: 2010-05-12 20:15:08 »

引用自臺北天文館網路天文館網站


http://tamweb.tam.gov.tw/news/2010/201005/news2010051202.htm


當望遠鏡威力愈來愈強,天文學家發現愈來愈多天體的同時,也在考驗天文學家們對傳統天體定義的智慧。最新的一例是在棕矮星(brown dwarf) 周圍發現一顆體積類似行星的天體,質量約5~10倍木星質量;除了棕矮星和伴星外,鄰近還有另一對紅矮星和棕矮星雙星,它們可能是一起誕生的四合星。但問題是:這些天體的形成時間不足100萬年,遠快於理論預測行星從拱星盤中誕生所需的建造時間。那麼它到底是棕矮星還是行星,讓天文學家傷透腦筋。

  美國賓州大學(Penn State University) Kamen Todorov等人利用哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope) 和雙子天文台(Gemini Observatory) 觀測金牛座恆星形成區中32顆年輕棕矮星,右圖是其中一顆棕矮星2MASS J044144的影像。Todorov等人利用影像處理技術,在距離2MASS J044144約36億公里處找到一個神祕天體,相當於太陽到土星與天王星之間的距離。棕矮星是質量太小,以致於無法點燃或無法維持核心核融合反應而成文正式恆星的天體,通常質量約為木星的數十倍。

  冥王星是否可列為行星的爭議尚未完全落幕,爭議點在於行星與矮行星的分界點究竟在哪。Todorov等人這個新的觀測結果又掀起另一場大小的戰爭:棕矮星和行星的界限到底在哪裡?天文學家先前認為棕矮星和行星的質量界線大約是15倍木星質量,這個新發現的棕矮星伴星的質量只有5~10倍木星質量,顯然低於這個標準。

  理論預測恆星或棕矮星周圍拱星盤中的塵埃物質的累積速度相當慢,要形成質量大於10倍地球質量的岩質行星得花上很長一段時間;之後得再花上一段時間讓氣體累積在岩質行星表層,最後才能形成像木星這樣的氣體巨行星。然而,這個棕矮星伴星的年齡遠比理論預測所需的時間還年輕許多,顯然正常的行星形成過程無法解釋它的存在。

  但是如果是從拱星盤快速累積氣體,或甚至像恆星或棕矮星一樣,直接從原氣體塵埃星雲塌縮形成天體,則所費時間就不必那麼久,所以如果要把這個新發現的棕矮星伴星視為行星的話,則顯然行星也可以有與恆星相同的形成機制。前者理論有個缺點,就是棕矮星自己的質量都不足以成為一顆恆星了,那麼它周圍的拱星盤物質或許也不夠多到形成大如5~10倍木星質量的天體。所以最有可能的就是棕矮星和它的伴星視一起從星雲中誕生,就像是雙星系統一樣;但是,這麼一來,與行星誕生過程不同,這樣還該叫行星嗎?

資料來源:http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2010/03/, 2010.04.06, KLC
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