超級土星-j1407b,比土星光環(huán)大200倍,光環(huán)直徑達到1.8億公里

1SWASP J140747.93-394542.6 b(??s寫為:1SWASP J1407 b或J1407 b)是一顆位于半人馬座的系外天體,該天體距離地球約434光年,環(huán)繞著一顆類太陽恒星 1SWASP J140747.93-394542.6公轉(zhuǎn)。據(jù)觀測,該天體可能是擁有巨大星環(huán)系統(tǒng)的氣態(tài)巨行星或褐矮星。已發(fā)現(xiàn)它擁有30多個環(huán),環(huán)系統(tǒng)直徑約1.8億公里,約是土星環(huán)的200倍,被稱為“超級土星”。
天文學家預計,J1407b的星環(huán)在未來數(shù)百萬年里會逐漸變厚,最終消失,并凝聚成許多較大的衛(wèi)星。
J1407系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和它的不尋常凌星現(xiàn)象最早是由羅切斯特大學天文學家艾瑞克·馬馬杰克(Eric Mamajek)于2012年報告。而亞恒星天體J1407b周圍環(huán)系統(tǒng)的確認存在和環(huán)的參數(shù)則是由2007年4月到5月間觀測當時尚無編號的J1407發(fā)生的延續(xù)時間達到不尋常長的56天復雜凌星現(xiàn)象資料中推論出來的。這顆低質(zhì)量伴星J1407b也被部分媒體稱為“打了類固醇的土星”(Saturnonsteroids)或“超級土星”。該巨型環(huán)系統(tǒng)的半徑大約是9000萬公里(約0.6天文單位)。而擁有巨大環(huán)系統(tǒng)的J1407b的軌道周期大約10年左右(3.5到13.8年范圍之內(nèi)),而伴星質(zhì)量最可能的值大約為木星質(zhì)量的13到26倍,但有一定的不確定性。J1407b被排除為質(zhì)量在80倍木星以上天體的可信度超過了99%,而環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量則大約與地球質(zhì)量相當。環(huán)系統(tǒng)中半徑6100萬公里處(約0.4天文單位)有環(huán)縫存在,被認為是質(zhì)量上限為地球0.8倍的衛(wèi)星存在的間接證據(jù)。
J1407b是第一個以凌日法發(fā)現(xiàn)的太陽系外行星或褐矮星的環(huán)系統(tǒng)。一系列的恒星1SWASPJ140747.93-394542.6的凌星現(xiàn)象于2007年持續(xù)了56天。而一系列凌星現(xiàn)象的模式則符合預期的亞恒星伴星J1407b以及巨大的多環(huán)系統(tǒng)存在。J1407b的環(huán)系統(tǒng)外圍半徑約9000萬公里(約土星環(huán)的200倍) 。發(fā)現(xiàn)該環(huán)系統(tǒng)的團隊發(fā)現(xiàn)在環(huán)系中有一個清晰可見的環(huán)縫,這是衛(wèi)星已形成并吸積環(huán)繞J1407b物質(zhì)的間接證據(jù)。而這個行星系統(tǒng)相當年輕的年齡(僅1600萬年)與環(huán)的高質(zhì)量代表星環(huán)可能是來自行星周圍的碎屑盤或正在形成衛(wèi)星中的原衛(wèi)星,而不是與土星環(huán)類似的長期存在的穩(wěn)定行星環(huán)系統(tǒng)。
從地球上觀測,該環(huán)系統(tǒng)的視直徑約3.7毫角秒。而土星環(huán)如距離地球與J1407b相同,視直徑則是0.006毫角秒。
萊頓天文臺的肯沃西教授稱:“在光變曲線下,我們能看到不可思議的細節(jié)。比如說,環(huán)消失的時間為幾個星期,但是在環(huán)的精細結構的作用下,我們只用幾十分鐘就看完了整個過程。雖然1SWASP-J1407b離我們遙遠,無法直接觀察其環(huán)系統(tǒng),但是我們可以根據(jù)星體上的光穿過環(huán)系統(tǒng)的亮度變化,制作出其詳細模型。如果將土星光環(huán)換成了1SWASP-J1407b光環(huán),我們便可以在夜晚很容易看到這一比滿月大數(shù)倍的光環(huán)?!?/p>
據(jù)天文學家分析,J1407 b巨大的環(huán)系統(tǒng)是造成J1407亮度變暗的原因。
——參考資料:
Planet 1SWASP J1407 b??.ExoPlanet
Gigantic ring system around J1407b much larger, heavier than Saturn's .EurekAlert
發(fā)現(xiàn)系外行星J1407b光環(huán)系統(tǒng) 遠大于土星光環(huán) .環(huán)球網(wǎng)
1SWASP J140747.93-394542.6 .NSF ctio
Astronomical discovery: 'Super Saturn' with rings 200 times as large .CNN
Mamajek E E , Quillen A C , Pecaut M J , et al. Planetary Construction Zones in Occultation: Discovery of an Extrasolar Ring System Transiting a Young Sun-like Star and Future Prospects for Detecting Eclipses by Circumsecondary and Circumplanetary Disks[J]. Astronomical Journal, 2011, 143(3):160-161
Kenworthy M A , Mamajek E E . Modeling Giant Extrasolar Ring Systems in Eclipse and the Case of J1407b: Sculpting by Exomoons?[J]. The Astrophysical Journal, 2015, 800(2)