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适合人类居住的星球——褐矮星

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

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  褐矮星是个什么东西?那上面能居住吗? 也许好多人都没有听说过“褐矮星”这个名称。不过没关系,我们可以告诉大家,它还是一种有争议的天体。

      褐矮星什么样?

  1962年,一位美国科学家对恒星质量的下限产生了兴趣,他想,恒星最小能有多小?为此他对恒星质量的下限进行了理论计算。结果表明,如果小到一定程度的话,就会成为一个“失败的恒星”,因为它的质量太小,而无法维持氢聚变,因此会慢慢地暗去。

  这种天体就是褐矮星。但是需要说明的是,褐矮星的颜色不可能是褐色的。如果你乘坐宇宙飞船飞过褐矮星,用肉眼你很可能看不到它,因为它发出的可见光太少了。但如果你靠近看,可能会发现一些温度较高的区域发出暗弱的光线,呈现出来的颜色很可能是深橙色。

  不过自从理论上提出褐矮星这个概念之后,在长达30年的时间里都没有人发现它们,很显然它们所发出的辐射太弱了。直到1995年,人们通过红外天文望远镜的观测,才发现了第一颗褐矮星。这颗褐矮星离我们大约为19光年,其质量介于木星质量的20到50倍之间,其表面温度相对较低,约为680'C。

  随着之后越来越多的褐矮星被发现,这种天体给天文学家带来了麻烦,那就是应该如何对它们进行分类。自从人类开始研究天体以来,恒星和行星区别一向径渭分明,然而褐矮星却模糊了两者的界线。褐矮星具有恒星的一些特点,也具有行星的一些特点,但与恒星和行星又不完全相同。

  “非驴非马”的星球

  与恒星一样,褐矮星形成于星际分子云的坍缩,尽管它们比恒星质量要小很多,但它具有了一些与恒星家族类似的特征。例如,它们具有类似恒星的黑子,有些甚至还跟脉冲星一样发出射电辐射。它们的密度很高,在形成初期可以利用内部的氛进行核聚变,这会产生微弱红外辐射。另外,引力也可以转变为热能并使褐矮星发出微弱红外辐射。但是随着时间的推移,它们会逐渐冷却下来,就如同从火堆中拨出来的灰烬一样,所以有的褐矮星表面温度非常之低,有些甚至低到27℃了。

  那么褐矮星会更像是行星吗?褐矮星的质量显著高于绝大多数的行星,其质量处在木星质量的13到75倍之间。然而,目前已知的行星中,仅有3%到4%的行星的质量达到这样的数值。但是,天文学家对于这种天体与行星之间质量界线其实也不清楚。不过,褐矮星与木星这样的气态巨行星之间的确有着许多共同点,例如最明显的是它们都有一个由一氧化碳、硫化氢和水,或者甲烷和氨等构成的有毒的、翻滚着的大气。所以,也可以看出褐矮星就是一种介于恒星和行星的中间态天体。离奇“铁雨”从天而降

  既然有的褐矮星表面温度非常低,又有翻滚着的大气,在那里会不会下雨呢?上面是否有外星生命?

  以前天文学家一直推测,褐矮星内部的热量会促使气体上升进而凝结,因此大气会拥有云层并下雨。最近,天文学家根据褐矮星发射出的红外辐射量的变化,还真的发现褐矮星拥有天气系统。

  这真是个好消息。不过褐矮星上的天气会让人不那么舒服。天文学家了解到,温度较高的褐矮星大气中包含着气态铁和硅酸盐,这些物质会随着气体上升而凝结,然后形成雨雪。这些气态铁和硅酸盐,就如同地球水循环系统中的水一样不停地循环变化。你可以想象一下,褐矮星大气里充满熔融的铁雨滴,而且上空充满高温沙子组成的云朵,如果“下雨”的话,下的会是发烫的铁雨和沙子而且还夹杂着硅酸盐雪花,这会是怎样一幅景象呢?外星人在这种情况下,不可能像地球人那样“斜风细雨不须归”,悠闲地欣赏“北风吹雁雪纷纷”,而只能抱头鼠窜了。

  不过别气馁,对于极少数大气温度最低的褐矮星,其天气有可能会与地球等类地行星的天气类似,甚至还会有由水构成的云朵,也许外星生命会在这样的褐矮星上生活。所以那些通过观测宇宙中无线电波来寻找外星生命的研究人员,也应该关注那些表面温度很低的褐矮星,没准儿会观测到异常信号。

  但褐矮星是如何形成的?它的过去和未来是怎样的?对此天文学家还知之甚少,也正因为如此,褐矮星已经成为天文学家的新宠。也许我们不应该去纠结它到底是恒星,还是行星,而更应该关注它的结构、组成的元素和未来的发展等。

    
    

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