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星際行星
來源:互聯(lián)網(wǎng)

星際行星(英文名:Interstellar planet,別名:無家可歸行星、孤兒行星)是星際天體的一種類型,指那些具有行星質(zhì)量,但卻不圍繞任何恒星運行、獨自漂泊于星際空間的天體。

星際行星大小不一,質(zhì)量較大的為木星的十幾倍,較小的比地球還輕。星際行星從背景恒星前方掠過時,會引起引力透鏡事件。同時,氣態(tài)星際行星周圍,可能存在衛(wèi)星群,它們在與星際行星的潮汐作用下可保有熱力,所以也可能存在細菌等微生物。通常,星際行星接收不到恒星的輻射,因此溫度可能很低且?guī)缀醪话l(fā)光發(fā)熱,所以很難探測。但是,也有新誕生的溫度較高的星際行星,可以被紅外光學望遠鏡捕捉到。星際行星離開原本所在的星系可能有多種原因,包括和其他行星之間的相互引力作用,過分靠近的其他恒星產(chǎn)生的引潮力,或者中央恒星發(fā)生超新星爆發(fā)或變?yōu)楹诙吹挠绊懙取4送猓泊嬖趶男纬杀阋恢蔽幢缓阈遣东@的星際行星。

2011年,科學家利用重力微透鏡法首度證實星際行星的存在,并推測銀河系內(nèi)木星大小的星際行星數(shù)量大概有恒星的兩倍之多。2012年,一項模擬研究顯示,恒星甚至黑洞周圍可能都存在著星際行星,數(shù)量或遠遠超預期,不太可能與地球相撞。2026年1月,由北京大學物理學院天文學系東蘇勃教授領銜的研究團隊,首次成功實現(xiàn)了對無家可歸行星候選體的直接質(zhì)量測量,確證其為一顆質(zhì)量與土星相當?shù)男行恰?/p>

產(chǎn)生原因

星際行星被“踢”出原本所在的星系可能有多種原因,包括和其他行星之間的相互引力作用,過分靠近的其他恒星產(chǎn)生的引潮力,或者中央恒星發(fā)生超新星爆發(fā)或變?yōu)楹诙吹挠绊懙取4送猓€有一種星際行星,從到形成一直未被恒星捕獲。

主要特點

星際行星大小不一,質(zhì)量較大的為木星的十幾倍,較小的比地球還輕。當一顆星際行星從背景恒星前方掠過時,其引力會如透鏡般彎曲星光,使恒星短暫增亮,稱為引力透鏡事件。同時,氣態(tài)星際行星周圍,更有可能有擁有木星般壯觀的衛(wèi)星群,它們在與星際行星的潮汐作用下可保有熱力,所以也可能存在生物——當然,只會是細菌等微生物。

通常星際行星接收不到恒星的輻射,因此溫度可能很低且?guī)缀醪话l(fā)光發(fā)熱,所以很難探測。但是也有新誕生的溫度較高的行星,可以被紅外光學望遠鏡捕捉到。

行星數(shù)量

2021年,《自然-天文學》上的一項研究表明,天文學家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最大的無家可歸行星群,數(shù)量在70到170顆之間。這些行星通常非常黑暗,難以直接觀測,但在形成后的幾百年內(nèi),它們?nèi)阅鼙3肿銐虻臒崃坎l(fā)出微弱的光芒,從而被大型望遠鏡上的靈敏相機探測到。為此次發(fā)現(xiàn),天文學家分析了近20年來的一系列觀測數(shù)據(jù),包括歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)、天文可見光及紅外巡天望遠鏡(VISTA)、VLT巡天望遠鏡以及智利的MPG/ESO望遠鏡等。最終,他們在天蝎座上方和蛇夫座附近的太陽恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了大約70至170顆質(zhì)量與木星相當?shù)?a href="/hebeideji/637715521912648017.html">無家可歸行星。俄亥俄州立大學的一項研究顯示,銀河系中可能漂浮著超過1000億顆“流浪行星”。而美國航空航天局會在2025年向太空中發(fā)射南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡,用來尋找宇宙中的流浪行星。

主要個體

PSO J318.5-22

2013年,天文學家首次發(fā)現(xiàn)了一顆名為PSO J318.5-22的孤獨行星,它并不圍繞任何恒星運行,而是在太空中自由漂浮。這顆行星位于距離地球約75光年的遙遠區(qū)域,年齡估計約為1200萬年。到了2015年,根據(jù)國外媒體的報道,最新的觀測結(jié)果顯示,該行星大氣層中存在熔化金屬。研究人員利用歐洲南方天文臺新技術(shù)望遠鏡的紅外設備觀察到,PSO J318.5-22在短短幾個小時內(nèi)反射了大量光線,并且其體積比木星大出8倍。這一發(fā)現(xiàn)讓科學家們感到十分驚訝,因為它暗示著這顆行星可能是在形成后不久就被從它的原始恒星系統(tǒng)中驅(qū)逐出來的。

OGLE 2016-BLG-1928

2020年9月,天文學家利用微引力透鏡首次探測到一顆無家可歸行星—OGLE 2016-BLG-1928。

KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516

2024年5月3日,韓國KMTNet項目與波蘭OGLE項目的地面望遠鏡,共同捕捉到一個編號為“KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516”的候選體信號,增亮過程僅持續(xù)約兩天。這一信息引起了北京大學物理學院天文學系東蘇勃教授研究團隊的注意,他們意識到,歐洲航天局的蓋亞衛(wèi)星當時恰好在掃描同一天區(qū)。事實上,蓋亞衛(wèi)星通常每月才回訪同一區(qū)域,極難捕捉到僅持續(xù)一兩天的短暫事件。然而,這次在事件發(fā)生的窗口內(nèi),蓋亞不僅正在觀測,更因其特殊的軌道方位,覆蓋了事件亮度峰值附近長達16小時的關鍵階段,獲得了多達6次測量。這樣的巧合,在蓋亞超過十年的服役期內(nèi)僅此一次。研究團隊抓住了這次機遇,利用十年一遇的天地同步觀測契機,成功測量到了“微引力透鏡視差”效應。蓋亞與地面望遠鏡構(gòu)成的‘雙眼’基線長達150萬公里。具體而言,視差效應導致從蓋亞視角看到事件峰值的時間,較地面視角晚了約兩個小時。正是這一時間上的差異,使得研究團隊得以提取該候選體的距離信息,進而將它的質(zhì)量和距離分別確定下來。最終分析表明,引發(fā)此次微引力透鏡事件的天體,質(zhì)量約為木星質(zhì)量的五分之一,即與土星相當。這一結(jié)果首次確鑿證實,該候選體是一顆行星,從而排除了其屬于質(zhì)量更大的褐矮星恒星的可能性。這項為“流浪”行星“驗明正身”的關鍵研究成果。

觀測歷史

長期以來,天文學家探測到了數(shù)顆在星際空間中孤獨漂泊的神秘天體——星際行星候選體,但其是否為真正的行星始終缺乏確鑿的科學證據(jù)。

2011年,科學家利用重力微透鏡法首度證實星際行星的存在,并推測銀河系內(nèi)木星大小的星際行星數(shù)量大概有恒星的兩倍之多。2012年11月14日,據(jù)英國每日電訊報》報道,經(jīng)過十多年的研究搜尋后,蒙特利爾的科學家們最終于近日首次發(fā)現(xiàn)了一顆“無家可歸”的行星。據(jù)悉,這顆星球暫時被命名為CFBDSIR2149,體積為木星的7倍。與其他行星不同,它沒有自己的行駛軌道,不繞任何一顆恒星運行,也不受任何重力影響。但同時,這顆星球的質(zhì)量、溫度和年齡都符合作為一個“行星”的標準。它的年齡大約在5000萬到1.2億年之間,溫度在400攝氏度左右。據(jù)信,它是劍魚座AB移動星座的組成部分。該星群由約30顆年輕的恒星組成。對于這一發(fā)現(xiàn),蒙特利爾的科學家咨詢了法國同行們的意見,并且還研究了加拿大法國-夏威夷望遠鏡和歐洲南部天文臺巨大望遠鏡觀測到的相關數(shù)據(jù)。他們認為,這個孤獨的星球可能是另一個星體在形成過程中脫落下來的一部分。

2013年8月,據(jù)英國每日郵報》報道,天文學家們相信他們已經(jīng)揭開了太空中為何存在“星際行星”的謎團。來自瑞典芬蘭的天文學家們相信這些星際行星可以在宇宙中那些規(guī)模較小,溫度也較低的星云中形成。有關這項研究的論文已經(jīng)發(fā)表在《天文學和天體物理學》雜志上。研究人員認為光是在銀河系中就存在有超過2000億顆這樣的行星體。早期,主流科學界還一直認為這些星際行星都是形成于恒星周圍,后來由于某種機制而被“踢”出了行星系而流落空間。然而2013年的觀測結(jié)果顯示了這些星際行星或許可以自行形成的可能性。天文學家們調(diào)用數(shù)臺不同的天文望遠鏡對麒麟座中一個距離地球約4600光年的星云——玫瑰星云開展了觀測。這個星云中可以觀察到存在著超過100個不尋常的氣體塵埃云團塊,這里是恒星新生的地方。這些氣體塵埃團塊每一個的直徑都大約相當于太陽海王星軌道之間距離的50倍左右。查爾姆斯理工大學的卡里納·皮爾森(Carina Persson)博士表示:“我們發(fā)現(xiàn)這些團塊相當稠密,其中一些擁有密度很大的核。”他說:“這就意味著其中很大一部分將會最終在它們自身的重力作用下發(fā)生塌縮,并形成自由移動的行星。而其中那些質(zhì)量最大的部分則會最終形成褐矮星。”褐矮星有時候也被稱為是“失敗的恒星”,因為它們的質(zhì)量正好介于恒星和行星之間。天文學家們的觀測還發(fā)現(xiàn),這些小型的塵埃團正從玫瑰星云快速離開,速度達到每小時8萬公里左右。閔賈·馬克拉(Minja Makela)是研究論文作者之一,來自赫爾辛基大學,他表示:“我們認為這些小型的圓球狀云團是在新生恒星強烈的輻射作用下,從那些長柱狀塵埃氣體云團中脫落下來的。”他說:“由于云團核心位置上新誕生恒星施加的劇烈輻射壓強,這些小的氣體塵埃團塊被推擠出來。”研究組的科學家們相信,在銀河系漫長的古老歷史中,一定曾經(jīng)有無數(shù)像玫瑰星云這樣的氣體塵埃云團一度形成,然后瓦解消失。其產(chǎn)生的結(jié)果之一可能就是孕育了很多所謂的“無家可歸行星”。古斯塔·伽姆(Gosta Gahm)來自斯德哥爾摩大學,是這項研究的第一作者,他指出:“如果證實是這些小型的圓球狀氣體塵埃云產(chǎn)生了星際行星和褐矮星,它們一定會被像子彈那樣拋射入銀河系的深處。”他說:“這一機制形成的這類行星數(shù)量可以很大,從而構(gòu)成近些年來觀測到的大量星際行星的重要來源。”

2013年10月11日,美國《大眾科學》網(wǎng)站消息稱,一組國際天文學家團隊日前發(fā)現(xiàn)了一顆非常奇怪的年輕恒星,其并沒有圍繞任何恒星運行,但卻“表現(xiàn)”的與一般正圍繞恒星運轉(zhuǎn)的行星相同。該星的發(fā)現(xiàn)極不容易,但卻能證實科學家長期以來的某部分猜想。而其距離地球僅有大約80光年,各種條件尤其利于開展探測工作,因此可幫助人們極大的推進對木星氣態(tài)巨行星形成初期性質(zhì)的了解研究。新發(fā)現(xiàn)的這顆正“自由行動”的行星,就屬于氣態(tài)星際行星,已被編號為PSO J318.5-22。該星原本寒冷而黯淡,比金星可見光波段亮度都要低大約1000億倍。但是位于夏威夷王國毛伊島上的Pan-STARRS1廣域巡天望遠鏡,仍然借助對其暗弱而具特征性的光譜信號的觀測識別出了它的蹤跡。據(jù)該研究合作者、夏威夷大學天文研究所的艾格文·麥格尼爾描述稱,從望遠鏡采集的數(shù)據(jù)里分析搜尋到這樣一種罕見天體的工作非常不易,好比是在茅根堆里尋找一枚針一樣。據(jù)推算,這顆行星地球之間的真實距離為80光年,其質(zhì)量僅相當于木星的6倍左右,年齡據(jù)估算僅有大約1200萬年,屬于新生級別。

2016年,位于美國新墨西哥州甚大陣射電望遠鏡捕捉到了一顆疑似流浪行星—SIMPJ013656.5+093347。它位于雙魚座,距離地球20光年,質(zhì)量可能是木星的12倍。它的磁場非常強,大約是木星磁場強度的200倍。

2020年,來自俄亥俄州立大學的一項研究顯示,銀河系中可能漂浮著超過1000億顆“星際行星”。2021年12月,來自《自然-天文學》上的一項研究顯示,天文學家們發(fā)現(xiàn)了截至該時為止最大流氓行星群,數(shù)量在70到170顆之間。其質(zhì)量基本上都與木星質(zhì)量相當,位于天蝎座上方以及蛇夫座靠近太陽的恒星形成區(qū)。為此,天文學家分析了近20年來的一系列觀測數(shù)據(jù),包括歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)、天文可見光及紅外巡天望遠鏡(VISTA)、VLT巡天望遠鏡和智利的MPG/ESO望遠鏡等。

2026年1月2日凌晨發(fā)表于國際學術(shù)期刊《科學》。該刊一位審稿人評價:“此項研究是理解行星形成與動力學演化的一個重要里程碑。”東蘇勃教授團隊的發(fā)現(xiàn)進一步表明,銀河系可能遍布著星際行星,它們很可能是被原生行星系統(tǒng)‘拋射’出來而形成的。這項成果不僅標志著星際行星研究步入精確測量新階段,其發(fā)展的微引力透鏡視差測量方法,更為下一代空間中國空間站工程巡天望遠鏡望遠鏡的大規(guī)模探測鋪平了道路。《科學》另一位審稿人指出:“這項成果非常令人振奮,凸顯了天地協(xié)同觀測的優(yōu)勢和重要性,為即將發(fā)射的Roman太空望遠鏡等項目提供了重要參考。”

美國航空航天局計劃于2026年晚些時候發(fā)射的Roman望遠鏡,預計能系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)數(shù)百顆星際行星。中國自主研發(fā)的中國空間站巡天空間望遠鏡(CSST)也預計于2026年發(fā)射,其強大的光學巡天能力同樣適用于此類搜尋。此外,中國計劃發(fā)射的“開普勒452b”(ET)衛(wèi)星,也將探測星際行星列為其重要科學目標之一。

主要研究

2026年1月,由北京大學物理學院天文學系東蘇勃教授領銜的研究團隊,首次成功實現(xiàn)了對無家可歸行星候選體的直接質(zhì)量測量,確證其為一顆質(zhì)量與土星相當?shù)男行恰4舜斡^測的契機源于2024年5月3日發(fā)生的一次微引力透鏡事件。在事件僅持續(xù)約兩天的窗口期內(nèi),歐洲航天局的蓋亞天文衛(wèi)星因其特殊的軌道方位,恰好覆蓋了事件亮度峰值附近長達16小時的關鍵階段,并完成了6次測量。這項為“流浪”行星“驗明正身”的關鍵研究成果,1月2日凌晨發(fā)表于國際學術(shù)期刊《科學》。

參考資料 >

星際行星(interstellar planet) | 天文學名詞 | Astronomical Terms.中國科學院國家天文臺.2026-01-24

我科學家為“流浪”行星“驗明正身”.新華網(wǎng).2026-01-11

銀河系內(nèi)或存多達2000億顆神秘流浪行星.新浪科技.2026-01-11

宇宙級緣盡!史上第3顆“星際天體”今日打卡地球,此生再不回頭.新浪財經(jīng).2026-01-11

地球附近發(fā)現(xiàn)奇特“流浪行星” 不繞恒星公轉(zhuǎn).中國新聞網(wǎng).2026-01-12

天文學家發(fā)現(xiàn)迄今為止最大流氓行星群:不圍繞行星運行自由飄蕩.快科技.2026-01-11

天文學家發(fā)現(xiàn)迄今為止最大流氓行星群:不圍繞行星運行自由飄蕩.中國數(shù)字科技館.2026-01-19

科學家首次發(fā)現(xiàn)系外行星存在熔化金屬云層.環(huán)球科技.2026-01-19

.中國日報網(wǎng).2026-01-12

我科學家為“流浪”行星“驗明正身”.中國科技網(wǎng).2026-01-30

科學家確證流浪行星候選體的行星身份.金臺資訊.2026-01-30

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