目前为止,宇宙中发现的最大行星有多大?

一棵大菠菜呀


到目前为止,根据美国开普勒和TESS两个观测计划的发现,在已经确认的太阳系外行星中,质量最大的行星是BD + 20 2457 b。

这颗行星位于恒星BD + 20 2457附近,距离我们约200光年远,质量在太阳的2倍左右。在2017年,确认了在BD + 20 2457附近的一颗新行星,之前在2009年已经确认了一颗行星,质量为木星的21倍,而这次确认了一颗新的行星,质量约为木星的55.5倍,是地球质量的17600倍左右,轨道运行周期为379.6天。

这颗大的行星被命名为BD + 20 2457 b,小一些的被命名为BD + 20 2457 c。

就已发现并确认的太阳系外行星中,这是质量最大的一颗了,另外质量在木星质量的20~30倍的行星也有一些。

当然,未来我们可能还会发现质量更大的行星,因为按照理论计算,恒星的质量下限是太阳质量的0.08倍,也就是木星质量的80倍左右。这是理论上行星质量的上限了,因为超过这个质量的天体就会演化为恒星。

目前我们已经发现50多倍木星质量的行星了,已经接近了这个理论极限,未来我们是否会发现更大的行星,理论上仍然存在可能性。


寒萧99


目前为止,宇宙中发现的最大行星有多大?

木星是太阳系中最大的行星,这个大块头在太阳系可没少干坏事,不过它后来金盆洗手改做好事了,被当成太阳系活雷锋的典型,最近还二十几年前还大大的出过一次风头!

关于太阳系巨无霸木星的传说

木星在太阳系里的存在可以用一极来形容,它的直径大约14万千米是地球的十几倍,质量则是其它所有行星质量的2.5倍,是地球的1321倍,更让叫绝的是,它并不是完全绕太阳公转的,而是和太阳一起绕着太阳半径以外的的一个质心公转!所以从另一个角度来看,木星是太阳的伴星其实也对。

木星是太阳系内最早形成的天体之一,笨鸟先飞么,所以木星长成了一个大胖子,更准确的说木星是一颗有啤酒肚的行星,因为他自转速度极高,10小时不到即自转一周,使得它的赤道线速度高达13千米/秒,远远超出了地球的逃逸速度,当然木星逃逸速度高达59.5千米/秒,所以不用担心木星把自己给甩飞了!只是赤道直径比两极直径要长9000千米!

所以木星是有点扁的

木星超高的自转速度带来的科氏力导致木星上的风暴比比皆是,自伽利略探测器到朱诺号探测器,每一张照片中都留下了木星表面复杂的气流形成各种犹如浓墨重彩的油画,那个著名的大红斑就是一个能装下好几个地球的超级风暴,它已经刮了几百年了,尽管最近有些缩小,但NASA科学家认为,木星仍然为它提供了能量来源,它在未来很长的时间内都不会消失。

木星的黑暗历史

据说木星早期并不在现在的轨道上,太阳系成型后因为轨道共振的关系,重新调整到了现在的轨道上,这一动带来了太阳系内最大的暴雨,只是这是彗星的暴雨,月球上和地球上都遭受了彗星大轰炸,幸亏是地球早期,尚未诞生生命,要不然地球生命能被它消灭十次!不过听说地球上的水可能是这次大规模的彗星撞击带来的。

木星最近的光荣事迹

1994年的彗木相撞事件是有史以来第一次亲眼目睹行星被彗星撞击的奇观,只是比较可惜撞击面背着地球,不过通过望远镜观测发现,撞击的闪光甚至照亮了木星的卫星,这个实在有些夸张,而且当撞击位置几个小时后转到正面时,天文学家直接就惊呆了,撞击在木星表面留下了比地球还大的痕迹!

如果这颗彗星撞上地球的话,下一个文明就只能在地质史上考古才能发现了!所以木星功劳可不小,它为地球躺了不少枪,简直就是太阳系里的活雷锋!

宇宙中最大的行星可能有多大

准确的说即使没有证据我们也能计算出最大的行星有多大,因为行星的质量是有上限的,为什么会这样呢?这有两个原因,但造成的因素只有一个:引力!

首先随着行星质量的增加,它不仅会留住更多的岩石与尘埃,还能留住各种气体元素,比如宇宙中最丰富的元素氢,它在地球上根本就呆不住,但在木星上大部分都是氢!所以引力几乎是万能的,它让岩石质行星发展成类气态行星。

再有就是引力坍缩能会导致中心温度急剧增加,如果氢原子之间的碰撞突破了原子核之间的库伦障壁,那么内部的核聚变就会开始,这颗“行星”就升级成了恒星,当然这个质量太大,需要木星的80倍左右!但各位不要着急,我们在ITER核聚变堆中用的就是氘氚聚变燃料,而在自然界中氚极痕量,但氘的比例达到了0.02%,尽管不多,但在一颗行星中,这个数量仍然是庞大的!

氘的聚变比氕(氢绝大部分都是同位素氕)聚变要求低太多了,只需要13个木星质量即可,不过这个质量的气态天体氘比例太少,所以据天文学家估计,这些氘元素大概只能烧五千万至一亿年!所以有可能等我们发现的时候,这颗“恒星”已经“不发光”了,其实即使在“发光”,也没法在可见光波段发现它们,因为辐射太低,大部分都在红外波段,整个天体并没能完全形成等离子体,所以称它们为褐矮星!

没法将褐矮星归纳为行星,所以恒星的广义定义是在褐矮星开始的,往上则是红矮星,然后黄矮星,再是蓝矮星,蓝巨星,超巨星(中间还有些分类,不一一列举了)!比邻星是一颗红矮星,太阳是一颗黄矮星,天狼星则是蓝矮星......

最大的行星

2016年,位于新墨西哥州的甚大天线阵(Very Large Array)发现一颗编号为SIMP J01365663+0933473的天体,它的质量为木星的12倍,尚未达到褐矮星的标准,所以这是一颗质量为行星上限的行星!

SIMP J01365663+0933473

另外不知道何为是否注意到,这个甚大天线阵是一个射电望远镜,因为它发出的电磁波段比在光辐射波段要强得多,是木星的200倍,而它表面温度只有825度,因此是射电望远镜首先发现了它!

据分析它已经存在了约2亿年,当前是一颗流浪行星,在距离太阳系20光年地方游荡路过。加州理工学院(Caltech)的格雷格•哈里南(Gregg Hallinan)称,第一次发现行星能产生如此强的磁场,“对我们理解产生棕矮星和系外行星磁场的发电机机制提出了巨大挑战,当然也从射电波段来发现新的天体开辟了一条新道路。

宇宙最大的恒星我们很难确定,但最大的行星可以很肯定的说,只有木星的12倍,所以将SIMP J01365663+0933473确认为宇宙中最大的行星,似乎并无不妥!


星辰大海路上的种花家


目前为止,宇宙中发现的最大行星有多大?

宇宙中充满着各种各样的星体,我们根据它们的形成演化、运行规律,将其归为恒星、中子星、黑洞、行星、卫星、彗星、小行星等主要类别,除了周期性运动的差异之外,决定着不同星体最终演化归宿的就是星体的质量。这是恒星向着中子星、黑洞方向演化的直接原因,而决定着行星和恒星在诞生之初分化的决定性因素也是质量。那么,我们目前发现的最大行星可以达到多少呢?

星体的形成

一个星体的构成,离不开物质的堆积,而这些物质肯定来源于星际空间。138亿年前的宇宙大爆炸向外释放的巨量物质,成为现在宇宙中众多星体形成的物质来源,而在此后的历史进程中,那些原本随着大爆炸释放出来的质子、中子和电子等微观粒子,慢慢结合成最原始、也最容易形成的氢原子,形成原始气体物质,而后在漫长的时间酝酿之下,这些气体在引力作用下开始聚集,形成密度相对“浓密”的原始星云。

此后,这些原始星云又在引力持续作用下,开始上演了对物质的争夺战,密度越大、质量越大的星云就会有更强的能力吸引更多的气体加入,形成良性循环,最后在这些浓密星云空间中,形成了温度较高、质量很大的很多核心区,周围星际物质开始围绕着这些核心区进行旋转,从而奠定了以后不同星体诞生的“胚胎”。

此后,这些星体“胚胎”在引力扰动的持续影响下,一方面在持续吸引着周围星际物质,另一方面不断进行着相互之间的碰撞和融合,从而形成更加强势的核心区,为后来星体的形成以及演化的程度奠定了坚实的基础。


恒星和行星形成过程中的不同命运

从一个恒星系的形成演化过程可以看出,系内的恒星和行星基本上都是在同一历史阶段形成的,其组成物质基础都是这个区域内原有的星际物质,在内核分别形成之后,其不同的演化进程,取决于两个方面的因素:

  • 一是核心区的质量。核心区越大、质量越高,则对外界物质的引力值就越大,从而可以吸聚更多的星际物质加入其中,进一步壮大核心区势力范围。

  • 二是周围星际物质的总量。核心区周围星际物质密度越大,分布越广,则能够被吸入核心区的物质总量上限就会越高,星体发展的潜力就越大。

因此,在一个恒星系的形成初期,这些通过吸聚星际物质形成的众多核心区,就会拼命地展开物质吸收的竞赛,那些周围物质密度大、物质总量多的核心区就会形成先天优势,与其它核心区相比,虽然同时起步,但是“发力”环境极佳,从而脱颖而出,形成具有一定统治力的更大核心,就有一定可能将更多的星际气体甚至其它弱势核心也吸入自己的阵营中,从而质量增长速度非常迅速。当星际物质在持续地吸收和碰撞过程中,会引发核心区温度的不断上升,一旦达到氢元素核聚变的温度下限即800万摄氏度左右时,就会激发内部核聚变反应,恒星至此登上宇宙的这个大舞台。

而那些在与恒星内核竞争中失利的核心,一方面在恒星内核强大的引力作用下,大部分星际物质都被恒星内核所吸聚,自身由于吸收星际物质的能力和潜力大幅下降,不足以引发内核的核聚变。另一方面,只能依靠恒星在核聚变时通过向外辐射产生太阳风的作用下,吸收那些没有被恒星吸入而被推离的星际气体以及那些更小的核心区物质,从而在一定限度以内缓慢地壮大自己的力量,最终形成行星。

褐矮星和气态行星都是失败的“恒星”

在恒星和行星分化的过程中,有一类星体的地位非常尴尬,那就是褐矮星。它是一类吸聚物质的质量没有达到一定程度,使得内核的温度达不到氢元素的核聚变临界值,引发不了持续的核聚变的特殊星体。褐矮星由于内核不会发生核聚变,因此其内核温度仅靠初期物质吸聚过程中,众多气体和尘埃物质的相互碰撞和引力坍缩所引发和维持,是呈逐渐下降趋势的,不过,由于内核不会因核聚变而发生物质消耗,因此理论是它的降温过程相当漫长,可以长达几千亿前,由于宇宙的诞生时间仅有138亿年,所以到目前为止我们还没有观测到一颗完全冷却的褐矮星。科学家们根据褐矮星的这种特殊的性质,将它们单独归为一类,即不是恒星,也不是行星。

另外,已经被降为行星等级的星体,其命运也是不尽相同。由于恒星太阳风的强大吹拂能力,使得靠近恒星的众多星际气体、微小核心区以及星际尘埃都被吹离距离恒星很远的区域,只在附近留下质量更大、物质密度很高的岩质物质,所以在距离恒星较近的轨道上只能形成岩质行星,其体积和质量都不会太大。而那些在距离恒星较远处的轨道内,就会比这些岩质星有进一步扩大自己力量的潜力和物质来源,从而能够以核心区为中心,吸聚更多的气体物质加入进来,形成体积和质量都相对较大的气态行星。

就比如太阳系内的木星,其正好处在岩质行星和气态行星形成的交界地带,一方面具有比近日轨道内的行星更多的气体物质来源,另一方面也比距离太阳更远轨道的那些星体有“近水楼台”的优势,从而形成系内最大的气态行星,其质量要比太阳系内其它行星的总质量还要大1.5倍。

理论上质量最大的行星

通过刚才的分析,行星质量在初期要想有非常大的增长空间的话,必须要满足三个条件:

  • 与恒星的距离不能太近,否则吸聚的物质容易被太阳风吹走,因此必须是气态行星;

  • 位置最好处在岩质行星的最外围,能够有条件吸收更多的星际物质;

  • 所吸聚的星际物质也不能太多,不足以触发内核的氢元素核聚变反应;

  • 由于褐矮星即不是恒星,也不是行星,因此最大行星的质量上限就是褐矮星的质量下限。

所以,在满足上述条件时,我们就可以通过应用天文望远镜,在目标星系中进行有目的的探索,即在距离一个恒星系较远轨道上的气态行星。而根据科学家们的测算,当一个星体的质量,达到木星质量的12倍时,就会形成褐矮星,因此理论上气态行星的质量上限就是木星质量的12倍。

科学家们通过不断地观测和探索,终于通过甚大天线阵观测到了一颗编号为SIMP J01365663+0933473的天体,并通过计算,得出其质量正好是木星的12倍,因此,这颗行星将是我们已经观测到的最大行星,也是理论上行星的最大质量限值,当然我们不排除宇宙中还会有众多和它差不多质量的行星。


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