『行星』理论上宇宙中最大的行星质量有多大,目前发现了这样的行星了吗?( 二 )


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;由于褐矮星既不是恒星 , 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SIMPJ01365663+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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