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300萬歲「嬰兒行星」現蹤跡!挑戰傳統天文理論

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300萬歲「嬰兒行星」現蹤跡!挑戰傳統天文理論
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300萬歲「嬰兒行星」現蹤跡!挑戰傳統天文理論

2024年11月28日 10:20 最後更新:11:57

美國一所大學的天文團隊發現一顆極其年輕的系外行星,年齡僅約300萬年,這項發現挑戰了科學界對行星形成時程的傳統認知。

年輕的系外行星年齡僅約300萬年

據外媒報導,美國北卡羅萊納大學教堂山分校(UNC Chapel Hill)天文團隊發現一顆極其年輕的系外行星「TIDYE-1b」,年齡僅約300萬年。

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這顆行星環繞一顆距地球520光年的年輕恆星「IRAS 04125+2902」運轉,該恆星預計將演化成為質量約為太陽70%的橙矮星(Orange Dwarf)。「TIDYE-1b」每8.8天繞行母恆星一周,軌道距離僅約為太陽與水星距離的五分之一。

這項發現挑戰科學界對行星形成時程的傳統認知

北卡大學物理與天文系研究生麥巴伯(Madyson Barber)表示,「這項發現證實行星可以在300萬年內形成,遠快於我們的認知,相較之下,地球的形成時間約需1000至2000萬年。」

凌日系外行星勘測衛星(TESS)。NASA官網截圖

凌日系外行星勘測衛星(TESS)。NASA官網截圖

研究團隊使用美國航太總署(NASA)的凌日系外行星勘測衛星(TESS)觀測到這顆行星。當「TIDYE-1b」從地球視角通過母恆星前方時,造成恆星亮度短暫下降,這種「行星凌日」現象讓科學家得以確認其存在。

為意外發現 其外部盤面異常扭曲

值得注意的是,「TIDYE-1b」的發現完全是個意外。通常,年輕恆星周圍的原行星盤(Protoplanetary Disk)會阻礙觀測視線,但這個系統的外部盤面不尋常地扭曲,讓科學家得以一窺行星形貌。

北卡羅萊納大學官網圖片

北卡羅萊納大學官網圖片

就物理特性而言,「TIDYE-1b」的質量介於地球與海王星之間,直徑約為地球的11倍,但密度較低。研究人員推測,這顆行星最初可能形成於距離母恆星較遠處,隨後逐漸向內遷移至目前位置。

行星盤消散時間仍待解密

「巨行星必須在原行星盤消散前形成,因為它們需要從盤面獲取大量氣體,而盤面通常在500萬到1000萬年間就會消散。」北卡大學天體物理學家曼恩(Andrew Mann)解釋,「但具體需要多久?是100萬年?5萬年?還是10萬年?這仍是未解之謎。」

被稱為「搖滾明星物理學家」的英國知名科學家考克斯(Brian Cox)用最簡單的話語解答了人類如果掉進黑洞會怎樣,而真實結果絕對比大多數人預想得還要糟糕。

 
 
 
 
 
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根據《LadBible》報導,某種程度上,事件視界(event horizon)定義了黑洞從何處開始,在事件視界中由於無比巨大的重力,連光都無法逃脫,因此外部觀察者永遠無法觀察到事件視界內發生了什麼事。但是,身為知名科普科學家,考克斯當然不會只停留在人掉進黑洞「無法觀測」這樣的解釋,而是進一步給出了答案。

示意圖

示意圖

掉進黑洞前 身體已因無法承受巨大重力而撕裂

考克斯表示,具體要視乎黑洞的大小而定,若是一個較小的黑洞,注意這裡所謂的「較小」依然是太陽的幾倍大,那麼人在掉進去的過程中,在你真正掉進黑洞之前,身體就會因為無法承受巨大的重力而被撕裂。

示意圖

示意圖

掉進巨大黑洞 人體會「意粉化」

然而,若你掉進的是一個巨大的黑洞,像是M87黑洞,它的質量是太陽的幾10億倍大,那麼你在開始進入事件視界時不會立即被撕裂,而是會一直不斷地墜落,墜落的時間可能會超過30小時,最後你會達到「奇點(singularity)」,就像是到達時間空間的盡頭,不過就在此時,你的人體將會「意粉化(Spaghettified)」,這裡的重力龐大到光是從你的腳底到你的頭頂都有巨大的差異,因此你的身體會被無限拉長,就像一條不斷延伸的意粉,變得無限長與無限薄,最後終於夠薄到能夠穿越事件視界。

時間變得很快 永遠迷失於黑洞深處

這整個過程對外部觀察者來說,時間似乎會變得無比緩慢,而對於身在其中的你來說,時間則似乎會變得很快。但是無論如何,你都會永遠迷失在黑洞的深處。考克斯最後扼要總結,人若掉進黑洞,下場總是「不太好」。

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