地球为何“歪着膀子”遛弯?

一个新的理论暗示,一颗年轻的恒星或许会对另一个发展中的恒星系统猛拽一把,从而使得围绕它们的行星以一个倾斜的轨道运转。这一理论可能也解释了就在家门附近的一个存在已久的谜——为什么地球轨道相对于太阳赤道倾斜了7°。1995年,瑞士天文学家有了关于第一颗"热木星"的惊人发现,这是一种近距离环绕其母星运转的气态巨行星。为了解释这一奇异的发现,理论学家提出,行星形成时距离恒星很远,但后来通过曾环绕恒星的由气体与尘埃构成的原行星盘运转而逐渐向内迁移。在这种所谓的盘迁移过程中,行星依然停留在原行星盘中,因此其轨道的倾斜程度与母星相匹配。     

探索类日恒星

图为哈勃太空望远镜拍下的可见光图像。可见光是由猎户座星云中一个被称为proplyd170-337的原行星盘发出的。图像显示:高温电离气体(红色)环绕着一个盘(黄色)运动,并不断地有气体从该盘流出。这些轮廓线揭示了一个隐藏在高温气体中的尘埃盘。该原行星盘的质量大于太阳质量的1%,也就是说,大于形成木星大小的行星所需的最低质量限度     

柯伊伯带和太阳系的彗星盘

我们的行星系统有一个由小行星和彗星组成的小天体盘,它们是形成行星的原始星子的遗迹.一旦形成,行星就会驱散剩下的绝大部分小天体.在海王星之外,这一过程留下了柯伊伯带,造就了奥尔特云,并且将彗星放置到一些可以识别的结构中去.在这些结构中的轨道预示多种不同的物理机制塑造了外太阳系的彗星盘,它同时也告诉我们巨行星是怎样形成的.最近的研究显示,散射盘是短周期彗星最有可能的发源地.另外,越来越多的证据表明,柯伊伯带的形成与大行星的大尺度迁移、盘中其他行星的存在和/或太阳诞生的星团中其他恒星近距离飞掠有关.     

众行星系中都可能有含水的“地球”

三位科学家的计算机模拟显示：类地行星能够侄巨行星向母恒星旋进时的尾流内很快地形成，他们估计在已经发现的拥有巨行星的近200颗恒星中，1／3以上可能存在含水的地球大小的行星。在已发现的太阳系以外的行星系统中，约有40％在远离母星处存在着向中心急进的“热木星”，与我们太阳系的木星不同之处在于约在10万年左右便可迁移到距离母星不及水星-太阳的距离处。现在，大多数天学家认为：当一巨行星在快速行经那些能够形成行星的尘埃、气体盘时，     

太阳系外的地球

太阳系是由一团弥漫的气体星云演化而成的,那么,在太阳系外的一般恒星周围也有气体/尘埃云吗?它们能形成像太阳系这样带行星的恒星系统吗?     

孤儿行星数量惊人

<正>孤儿行星一直倍受天文学家关注,它们都是一些不受任何恒星束缚、在太空中漫游的"孤魂野鬼",也代表着宇宙中未能形成恒星的神秘天体。由于它们不环绕恒星旋转、反射光线非常少,因此在过去15年里,人们只发现了50颗孤儿行星。但天文学家却在最近发现,这些流浪行星除了能独立形成或是从一个行星系统中喷射出来外,还可以从由灰尘和气体构成的球状星云中产生。而在宇宙中,球状星云的数量非常多,且一个球状星云也可能存在大量行星。因此,孤儿行星的数量可能将会远远     

认识黑洞边缘

最新的研究显示,黑洞也能成为明亮的辐射源——在吸积周围物质的过程中,当吸积盘中的气体盘旋着掉入黑洞时会释放出大量的引力能,这些辐射为我们认识黑洞边缘的秘密提供了一条途径。 黑洞的辐射主要来自吸积盘的热辐射。其中的幂律硬X射线是来自吸积盘的光子和吸积盘冕中热电子互相作用的结果。这一光谱已经在恒星质量黑洞中     

可能存在钻石行星

科学家最近指出,致富之路可能通往银河系的中心,因为在这一中心地带可能存在着数颗钻石行星,这些行星拥有许多千米厚的钻石层。行星通常是从环绕恒星的气体和尘埃云盘中形成的。假如云盘中富含碳但缺乏氧,就可能聚合出主要由碳化合物组成的行星。一类叫作“球粒状碳质陨石”的陨石激发了科学家的上述灵感,这类钻石主要由石墨、碳化物、一些钻石及其他碳     

地球深部异常或为45亿年前月球形成大碰撞的遗迹

<正>月球是地球唯一的天然卫星,也是人类走向深空的第一站.月球的起源一直是地球和行星科学的重大科学问题.目前广为接受的月球起源理论为40多年前提出的“大碰撞”假说.该理论认为在太阳系形成早期,曾有一颗火星大小的行星胚胎(被称为“忒伊亚”)高速(约10 km/s)撞击了原始地球,溅射出了大量碎片,而月球便从碎片盘中聚合生长而成^[1,2].     

深空探测之前沿科学问题探析

深空探测的驱动力源于人类探索未知的天性,是科学研究的前沿领域之一.自二十世纪六七十年代的月球探测高潮以来,人类的深空探测任务已经实现了对太阳系八大行星等主要天体的探测,获得了大量的科学发现,同时也发现了更多未解之谜.进入21世纪以后,人类深空探测迎来了又一次高潮,参与探测的国家和探测任务的数量都有了巨大提升,技术的发展也提高了探测的成功率.从太阳系形成到生命出现并演化到智慧生物,太阳系经历了复杂的演化过程,地球和其他行星环境经历了剧烈变化.要证实和重建这个过程还有大量科学问题有待回答,需要依赖更多精密计划的深空探测任务去寻找线索.太阳系的形成与演化、行星宜居性、地外生命探索等是当前深空探测的核心科学内容.前太阳系物质组成、太阳系的初始状态、行星系统的形成过程是太阳系形成与演化研究的关键科学问题,类地行星沿不同路径演化的原因是行星宜居性研究的重要方面.地外生命探测是深空探测的核心内容之一,生命的起源与演化、地外生命信号识别、地球极端环境类比等是主要的研究内容.针对已经计划和正在论证的深空探测任务,系统梳理其中的前沿科学问题及其研究现状和研究手段,能够为深空探测任务的科学规划提供参考,孕育...     

未知的太阳系——太阳系六大未解之谜

46亿年前，银河系中某个不起眼的地方正在孕育着什么？星系中弥漫的氢和氦以及固体尘埃开始凝聚并在形成分子，由于无法承载自身的质量．这一新形成的分子云便开始了坍缩，在不断加热和混合的过程中，一颗恒星诞生了——它就是我们的太阳。目前我们还不确切知道到底是什么触发了这一过程，也许这一切都源自于近邻恒星爆炸死亡时所产生的激波……然而据我们所知，太阳是唯一的。从诞生太阳的薄盘中形成了8颗行星，一开始这些行星之间没有什么显著的“差异”，最终在太阳旁的第3颗行星上出现了生命：而这些生命也开始探索他们所在的太阳系，但时至今日依然有6个太阳系的未解之谜有待解答。     

一个奇特的行星状星云He2-111

行星状星云是由恒星演化到晚期时向外抛出的气体外壳形成的.外抛的稀薄电离气体一面膨胀,一面通过荧光作用把外来的紫外辐射转变为可见辐射,从而成为我们所看到的行星状星云.但是,行星状星云的某些性质至今还没有搞清楚.比如,少数行星状星云的外围有暗弱的晕,延伸范围为中央气态天体半径的5倍左右.人们对于这些晕几乎一无所知,它们的起源亦尚无令人满意的解释. 英-澳天文台的威伯斯特(B.Louise Webster)对这类有晕行星     

月球:我们还不知道的秘密

虽然月球是宇宙飞船第一个探索的行星际天体,也是航天员惟一造访过的天体,但科学家对其历史、组成和内部构造仍然有许多未解的疑问。近年来,研究人员呼吁对月球重新展开探索。欧洲太空总署和日本正计划送探测器上月球轨道,而美国航天总署(NASA)正考虑派遣无人宇宙飞船在月球的远地面登陆。通过研究月球。这些任务也将揭露内太阳系所有固态行星的历史,包括水星、金星、火星,以及最重要的地球。因为月球表面在过去的30亿年间几乎未有任何改变,它将是我们了解内行星形成和演化之钥匙。     

行星为何如此特殊?

观点:行星科学研究需要地质学家的演绎推论技能和天体物理学家的数学方法相结合--行星是一些善变的个体,形成于许多随机的过程。在我们的太阳系有8颗行星,它们在质量、密度、组成、旋转速度以及轨道倾角等方面均各不相同。它们唯一的共同特征是近似圆形的运行轨道和相对于日地平面,即黄道的低倾度。这些特征使得皮埃尔·西蒙·拉普拉斯(Pierre-Si-mon Laplace)在1796年得出结论,认为这些行星都起源于一个旋转的盘状物,即太阳星云。我     

天体尺度上的重大灾变事件——太阳系演化的插曲

太阳系经历了约50亿年的演化史。在这漫长的时期中,短时标的灾变事件可能对一些太阳系天体(包括行星、月球和其他卫星、小行星以及行星环等)的形成和演化起了某种决定性的作用。     

银河系的结构和演化

银河系是宇宙中数以百亿计的星系中的一员,人类对银河系的认识已经有200多年的历史.有关银河系的一些重大问题,如形成机制、结构和演化,太阳系外的行星系统等等,长期以来始终是天体物理学中极为重要的前沿研究领域.不仅如此,银河系又为河外星系的研究提供了一个很好的观测检验样本.随着天文观测技术的发展,人们对银河系结构和演化的认识不断深化,同时也提出了一些新的、有待进一步探索的重要问题.     

太阳系演化的插曲

太阳系经历了约50亿年的演化史。在这漫长的时期中,短时标的灾变事件可能对一些太阳系天体（包括行星、月球和其他卫星、小行星以及行星环等）的形成和演化起了某种决定性的作用。     

热气腾腾的水世界

<正>在距离地球40光年外的宇宙空间,有一颗围绕着红矮星运行的行星——GJ1214b。这颗行星的发现,让天文学家疯狂不已,他们用Super-earth(超级地球)来形容它。搜寻太阳系外的宜居行星,给人类找一个合适的第二家园,是当代天文学家热衷的课题。到2014年2月为止,天文学家已经确定了1700余颗系外行星。但在这些行星中,绝大多数是气体行星,也就是像木星     

“婴儿”恒星是如何诞生的

宇宙中一团巨大的气体云在自身引力的作用下发生了坍缩,这时候年轻的恒星就会在此诞生,随即行星的形成过程也开始演化了。但并不是所有气体云的形成过程都如此按部就班,天文学家已经发现了一种新的"制造"机制,揭示了为什么有些"婴儿"恒星周围可能无法演化出行     

太阳系“谋杀案”

<正>失踪的大行星在幼年的太阳周围有一些尘埃气体,它们是太阳形成后的残留物。这些尘埃环绕在太阳的周围,成为一个巨大的圆环,这个圆环就是未来形成大行星的原料。在这个圆环中,挥发性的物质变成了气体,只留下坚硬的岩石成为较小的行星。还有另一些挥发性的气体,在更远的地方变成