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褐矮星不是行星,也不是恒星吗,那它是什么?

网友提问:

褐矮星不是行星,也不是恒星吗,那它是什么?

优质回答:

褐矮星不是行星,也不是恒星吗,那它是什么?

褐矮星是一颗失败的恒星,如果强行将其归类,应该归属于气态天体一类比较准确,或者用类木天体也可以。

褐矮星示意图

与恒星生成的过程类似,褐矮星也一样从星云中生成,二代恒星和三代恒星的星核早期一般都是一颗岩石质天体,在其成长过程中引力能锁住氢元素等气体后即长成了气态天体。褐矮星的成因或者由于原始恒星胚遭受其他天体的撞击导致出走,又或者是因为在其生长过程的某个阶段缺少了继续成长的星云气体,又或者附近大型天体的抢夺导致其生长逐渐停止,最终只停留在气态巨无霸却离恒星一步之遥。

欧南天文台发现的恒星原始星云积盘

这是哈勃望远镜拍摄到的猎户星云中的原行星盘

但其质量不够却无法点燃氢元素聚变。但有些大于13个木星质量的褐矮星能燃烧氘,但其与氢元素的聚变比起来能量简直就微乎其微,并且其持续时间不会超过1亿年,因此褐矮星的能量来源仍然是它的引力坍缩能,在这些微薄的能量消耗殆尽后褐矮星将在宇宙的深处垂垂老去,最终将成为一个连红外辐射都难以探测的黑暗天体,唯有其不太强大的引力表示其存在。

褐矮星WISE J085510.83-071442.5

2014年4月,美国宇航局借助广域红外望远镜(WISE)和斯皮策空间望远镜,确定发现一颗已知温度最低的褐矮星—一颗类似恒星的暗弱星体,但其温度却低的出人意料,几乎和地球上的北极一样寒冷。

其他网友观点

对于一般观察者来说,行星和恒星之间的区别非常明显,但在它们中间还存在一类天体,叫“褐矮星,它的质量比行星要大但却无法像恒星那样发生核聚变过程。最近,一颗褐矮星被降级为行星状态,现在天文学家又在其上面发现了一个巨大的磁场,而这可能为寻找系外行星提供一个新的工具。

这个名为SIMP J01365663+0933473的天体于2016年发现,当时它被认为是一颗古老、巨大的褐矮星。去年,天文学家们对它有了一个更深入的了解,其表面温度约为825摄氏度、年纪大概在2亿岁左右--在天文领域相对于一个婴儿的年龄。

更重要的是,它被发现并不是一颗褐矮星,而是一颗非常大的行星。虽然两者之间的区别仍存在争议,但目前的判断依据是质量超过木星13倍的天体为褐矮星,因为那是氘聚变开始的点。

该项研究首席研究员Melodie Kao表示,该天体介于行星和褐矮星之间的边界,在带给他们惊喜的同时其还可能帮助他们了解恒星和行星的磁力过程。

除了尺寸之外,SIMP还被发现拥有一个磁场且还是极光的宿主,至于为何会出现这样的情况则还是个谜。据了解,太阳系以及太阳系外的极光现象是由来自恒星的带电粒子与行星的磁场互相作用引起,然而褐矮星通常不会有恒星向它们发射带电粒子。

天文学家们通过超大阵列射电望远镜观测到了这颗天体,他们发现,SIMP的磁场比之前探测的还要强得多--实际上比木星的还要强200倍。对此,科研人员指出,通过对这个特别天体磁场发电机制的研究可以为他们带来太阳系外行星的同类型机制的新视角。

除了上面这些发现,研究小组还称,这颗行星的发现意义重大,因为这标志着人类首次通过射电望远镜观测到了系外行星,也标志着首次检测到了这样一颗行星的磁场。

相关研究报告已发表在了上《天文物理期刊》。

其他网友观点

褐矮星其质量介于质量最大的气态巨行星和质量最小的恒星之间,大约是木星的13到80倍。与主序列恒星不同,棕矮星没有获得足够的质量来触发氢在它们的核心持续核聚变成氦。因此,棕矮星有时被称为失败的恒星。

棕矮星的质量通常小于太阳质量的0.075倍,大约是木星的75倍。许多天文学家用大约13个木星的质量作为棕矮星和行星之间的分界线。棕矮星和恒星的区别在于,与恒星不同,棕矮星不会在2000年前达到稳定的亮度热核聚变正常的氢。恒星和棕矮星都是通过聚变产生能量的氘,恒星的核心然后继续收缩并变得更热,直到氢聚变。

然而,棕矮星阻止了进一步的收缩,因为它们的核心足够致密,足以支撑电子简并压力。那些60个木星质量以上的棕矮星开始氢聚变,但随后稳定,聚变停止。 棕矮星实际上不是棕色的,它们的颜色从深红色到品红色之间,低于1927℃,它们的大气中含有矿物颗粒。棕矮星表面温度的高低取决于它们的质量和年龄。最大最年轻的棕矮星的温度高达2500℃,这与极低质量恒星或红矮星的温度相当。相比之下,太阳的表面温度为5800℃。

1963年,美国天文学家希夫·库马尔首次提出了棕矮星的假设,称它们为“黑”矮星。美国天文学家吉尔·塔尔特于1975年提出“棕矮星”这个名字,虽然棕矮星不是棕色的,但这个名字却被保留了下来,因为这些天体被认为含有尘埃,而更准确的“红矮星”已经描述了一种不同类型的恒星。

红外线天空勘测和其他技术现在已经发现了数百颗棕矮星。有些是恒星的伴星,也存在棕矮星双星,大部分都是单一存在的。它们的形成方式似乎与恒星非常相似,棕矮星的数量可能是恒星的1%-10%。


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