在银河系中,离恒星最近的行星有多近?为什么可以这么近?

在银河系中,离恒星最近的行星有多近?为什么可以这么近?


由网友 地理那些事 提供的答案:

感谢提问,要搞清楚这个问题,我们首先得知道银河系有多大。

早在今年3月份的时候,科学家根据美国美国太空总署(简称“NASA”)的哈勃太空望远镜和欧洲航天局盖亚的相关观测数据重新对银河系的质量进行了估算,得出的最新结果为银河系约为1.5万亿倍太阳质量。这是什么概念呢?

我们都知道,太阳是太阳系的中心恒星,总质量约为1.9891E+27吨,相当于地球质量的约333461倍,而银河系的质量达到了2980万亿亿亿亿吨,足足是地球质量的50亿亿倍有余。

据观测,银河系隶属于本星系群,自身大致呈扁球体,由巨大的盘面结构组成,圆盘直径约为20万光年,目前科学家普遍认为的是在银河系内至少有1500亿~4000亿颗恒星,这就意味着在如此庞大的数字面前,应该存在着很多的可能,并且由于条件的限制人类对于银河系还有许许多多的未知,因此关于“离恒星最近的行星有多近”这个问题咱没有确切的答案,未来可能会随着人类对银河系乃至整个宇宙认识的加深,终将有“拨云见日”的那一天。

对于我们所在的太阳系而言,水星是距离恒星(太阳)最近的行星,与太阳的平均距离约为57409050公里(水星的近日点和远日点分别为46001200公里和68816900),相比于地球到太阳平均距离149597870公里的约2/5,比地球到太阳的距离整整近了9000多万公里。也正是由于水星距离太阳非常近,因此它也成了太阳系内公转速度最快、昼夜温差最大的行星,公转一圈约88个地球日,也就是说火星上的一年还不到3个地球月。

不仅如此,由于距离太阳很近,受到太阳辐射作用就越强,在水星表面白天的温度最高可达427度,到了晚上最低可降到零下173℃,温差竟然达到了整整600度,比超真空状态下的月球白天最高160℃、夜间最低零下180℃还要严苛。

但当我们将视线转向太阳系之外,或许会被银河系内一颗被命名为NGTS-10b的行星所吸引。这颗行星是2015年~2016年美国航天局和欧空航天局在长达约8个月的时间里观测到的,它距离地球约1060光年(光年是距离单位,表示光一年所穿越的距离,1光年大约为10万亿公里),其体积和质量分别是太阳系“行星之王”木星的1.2倍多和2.1倍多。

科学家还注意到,NGTS-10b围绕的恒星体积和质量大约相当于太阳的7成,属于一颗K型橙色恒星且年龄大约有100亿岁,而且这颗行星的公转轨道极为接近其宿主恒星,大约在其洛希限(小质量天体可以被大质量天体引力撕裂的最大距离)的1.46倍左右,估计到其宿主恒星的距离还不到150万公里。

NGTS-10b行星的公转轨道到其中心恒星的距离比水星到太阳的距离还要近很多,并且它的体积比木星还要大,因此被称为“热木星”。由于这个行星距离绕转的恒星非常近,因此公转周期非常的短,仅用18.4小时就能公转一圈。这是什么意思呢?

我们平常经常听说“天山一天地上一年”这句话,我们居住的地球自转一圈约24小时、公转一圈约365天,这就相当于如果站在NGTS-10b行星上每18.4小时就相当于地球的一年,它的一年甚至要比地球上的一天还要短5.6小时。

不过,由于NGTS-10b行星处在其中心恒星洛希限的边缘,这也就意味着这颗系外行星正处在被其中心恒星潮汐锁定并毁灭的边缘,表现为它的两极逐渐被拉平并向赤道方向收缩,而不再是呈一个丰满的球体。大约再过3800,NGTS-10b将穿过洛希限的临界点而被主恒星撕裂吞并。

以上内容,欢迎点评!


由网友 科学黑洞 提供的答案:

感谢邀请。

上个世纪九十年代天文学家首次确认系外行星的存在,经过两代系外行星探测器的探测,天文学家已经发现了数千颗系外行星,其中和地球在各方面都比较相近的“超级地球”也有几十颗。这些系外行星被分为几大类包括:类木行星、类海王行星、迷你海王星、类地行星等。其中比较典型的是开普勒-90恒星系统,含有八颗行星,和太阳系一样成为目前已知行星最多的恒星系统。

我们知道一颗行星和其母星之间的距离是有极限值的,如果距离过近在巨大的潮汐力作用下就可能被撕裂成碎片,变成类似于行星环的东西。

天文学家借助开普勒卫星探测器在2011年8月25日发现了一颗比较特别的系外行星,这颗行星的编号为PSR J1719-1438 b,绕着一颗脉冲星在运动。这个系统的前身也比较特殊,是一个双合星系统,其中一颗恒星较大会变成中子星,另外一颗会变成白矮星。就在小质量恒星处在红巨星阶段的时候,大质量恒星发生超新星爆炸,巨大的冲击剥离了红巨星,丢失了大量的物质,这颗恒星被重新分类为主要由碳和氧组成的行星,也就是钻石行星。

这颗行星的运行轨道距离其母星非常近,平均距离为0.89个太阳半径,绕其恒星一周仅仅2.17小时。如果把这颗行星轨道等比例放在太阳系内,这颗行星将会在太阳肚子里进子运动。


由网友 时空通讯 提供的答案:

银河系有约4000亿颗恒星,这个数据只是根据观测测算出来的,并非是一颗一颗数出来的。

比如我们知道了银河系的质量为太阳的2100亿倍,而太阳是一颗黄矮星,在银河系只占约10%,比太阳大的恒星只占5%左右,而比太阳小的红矮星却占80%以上,这样就能够推算出了银河系恒星的大致数量。

人类不但还没有那个能力观测到银河系的所有恒星,更没有能力观测到所有的行星,所以银河系距离恒星最近的行星有多近,还没有任何人能够给出准确回答。

现代观测发现,几乎每颗恒星都带有行星,且不止一颗,尤其是红矮星这种小个头恒星,行星普遍存在。

这样,可以认为,在整个整个银河系中,行星的数量是数以万亿计的,这些行星距离恒星有近有远,一般来说,红矮星系统的行星会更靠近恒星一些。

我们现在无法知道银河系中距离恒星最近的恒星有多近,只能大致的说一下已经发现的太阳系外行星,有几个距离恒星较近的行星。

距离我们最近的恒星是半人马座a星,这是一个三合恒星系统,有A、B、C三颗恒星。其中的C星距离我们最近,只有4.22光年。由于半人马座a星C是我们太阳系最近的邻居,所以又被称为比邻星。

现在可以确定的是比邻星至少有一颗行星相伴,叫比邻星b。这颗行星距离比邻星只有700万公里,是我们太阳系距离太阳最近的水星,距离太阳5790公里约8分之一。

这大概是人类发现距离恒星最近的行星,这颗行星质量为地球的1.3倍,公转周期为11天。别看它距离比邻星很近,但由于比邻星的体量小,热度和亮度都较低,研究认为其轨道正在宜居带以内,可能具备生命繁衍的环境。

距离地球6光年的巴纳德星已经发现至少2颗行星,其中一颗质量约木星的0.8倍,另一颗为0.4倍,都是比地球大很多的行星。

这几颗行星距离恒星位置都比地球远,前者距离2.7天文单位,后者距离3.8天文单位。

这两颗恒星都是红矮星,质量都小于太阳很多,亮度也较弱,所以虽然是迄今发现距离地球最近的恒星,但肉眼都看不到。要借助天文望远镜才能够看到一个亮点。行星就更看不到了,只是根据引力摄动和遮光现象计算出来的。

现在通过各类天文望远镜,尤其是哈勃望远镜、行星探测望远镜等探测,已经发现系外行星数千颗,其中类地行星千余颗,所谓宜居带行星上百颗。

这些行星有的与地球有些类似,就被炒作成什么地球的大表哥、超级地球等,虽然名字叫得好像与地球很亲近,实际上环境相差很大。

发现的太阳系外行星质量都比地球大,迄今没有比地球小的行星被发现。

这有两个原因,一是目前人类的探测手段还很弱,几乎所有行星都是靠计算出来的。直接观察到的行星不到10颗,而且即便是直接观测到的行星也只是一个很模糊的光影(见上图)。

有的行星距离恒星很近,是因为这些恒星都很小,在恒星诞生时产生的带电粒子风(恒星风)没有我们太阳这样强劲,引力效应也没有这么大,因此一些行星就不会被甩远。如比邻星质量只有太阳的八分之一,表面温度约太阳一半,亮度是太阳的一千多分之一;巴纳德星也很小,质量只有太阳的17%,表面温度3000K,亮度只有太阳的万分之四。

但巴纳德星的两颗行星都属于气态行星,因此距离主恒星会远一些,这是因为恒星风会将更轻的物质吹远。我们地球最近的气态行星木星距离太阳有5个多天文单位。

迄今为止,科学界给出的恒星生成机制都基本是一样的,都是起源于一坨巨大的分子云(星云)。

这些分子云在自身引力下的不断收缩和坍缩,由于收缩不平衡必然导致旋转,并形成恒星吸积盘。

随着收缩越来越紧密,中心巨大引力压力和高温导致核聚变,恒星胚就在中心生成了。

恒星生成后会吸聚整个恒星系绝大部分质量,剩下的极小一部分边角余料残渣余孽就形成了行星和小行星,这些行星和小行星会继承原恒星吸积盘的角动量,围绕着恒星旋转。

这些行星距离恒星远近除了上述引力和恒星风原因,还有一定的随机偶然性。

就是这样,欢迎讨论。

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由网友 诗人的眼睛83314 提供的答案:

谢谢@万能科学科学是万能的 邀请。

在银河系中,离恒星最近的行星是那个?可以这样告诉你,没有最近,只有更近,至于距离能近到多少,小行星可以近到拥抱之前的瞬间,而大行星一般的近到类地行星的卫星的距离。

目前银河系究竟有多少颗恒星,天文学界还得不到具体情况,也可以说,目前掌握的银河系里的恒星,只能算银河系里的沧海一粟,仅仅靠这极少的恒星,就大言不惭的以掌握银河系来高谈阔论,是不是太无知者无畏了。

其实发现不是难题,关键是发现规律、本质,而不是靠猜想。

比如银河系这样的星系,它的本质是物质三态循环演化的完整版,仅从星星演化上来看,行星阶段可以分为三个阶段,既远日行星、巨行星、类地行星,远日行星是中心恒星超新星事件后射到柯伊伯带的大残块演化而来,巨行星则是远日行星在成长过程中日积月累慢慢长大的。类地行星则是中心恒星超新星事件后的核心残块。

因此,类地行星都靠中心恒星近,但是类地行星属于瘦死的骆驼比马大,但类地行星毕竟渺观物质损失殆尽,也只能一步步的走向死亡——飞蛾扑火般的慢慢降低轨道半径,不过残存的渺观物质还是能维持类地行星最后形成类地卫星,比如月亮。

所以这个问题,不能一个个的恒星拎出来比较,而是看它们运行到那一步。比如太阳系的水星,它就仍然运行在安全轨道内,而月球则是在原始地球太阳时期要飞蛾扑火时,原始地球太阳超新星事件了,月亮也就随后成了伴随地球的卫星。


由网友 山水1320 提供的答案:

这宇宙间的神奇诡异之事,大有神鬼莫测之势。距离恒星最近的行星是那个?没有一个,只有之一。因为宇宙太大太复杂了,弄不清楚的现象太多了。

要说距离最近的恒星和行星有多少对,真的是不好说。但是人们还是观测到其中之一。在距离地球400光年的地方,就发现有一颗距离其母恒星最近的小行星,这个小行星距离母恒星只有160万公里。它公转一周只用8.5小時。若是和太阳最近的水星相比,其距离仅是太阳和水星之间距离的四十分之一。这颗小行星离恒星太近了,受恒星的暖身,其表面温度高达2000℃。实际上就是一个岩浆构成的液状球体。就象铁水般状态的行星。天文学家为其取名为开普勒78B。


由网友 谭宏21 提供的答案:

恒星与行星的最短距离,决定于恒星质量大小和星系总角动量。

太阳是银河系中的中等、最正常恒星;太阳系的总角动量也是平均正常的;太阳系算是“长寿”星系。一般说,大于太阳质量的恒星,寿命都短于太阳,而且其星系总角动量也基本上是大于太阳系的,其行星很难“亲近”其主星的;小于太阳质量的恒星,寿命比太阳长,而且其星系总角动量也基本上小于太阳系,这时,其行星可以更靠近其主星。

另外,还有一大批,褐矮星的星系,其主星质量大概只太阳的一半大小。好像有报道说,只有太阳十分之一大小的“氢气球星”,也能核聚变,即褐矮星。这样的小恒星星系,其行星可以比太阳---水星之间距离的100分之一还小。

宇宙之大,无奇不有,星系中恒星与行星间的最小距离,比照太阳---水星之间的距离考虑,100分之一至10000分之一,应该都有。

个人观点,仅供参考。


由网友 蛋科夫斯基 提供的答案:

我们现在探测系外行星的主要办法还是凌日法,而距离恒星比较近的行星通常体积会很小,没有那些距离恒星远一些的气态行星大,所以观测这些距离恒星近的行星非常困难。换句话说,我们现在看不到距离恒星很近的行星。

那我们只能来看看,行星理论上到底可以距离恒星多近。

我们知道万有引力公式,上图中右侧那个行星,左侧一丢丢的部分的引力,F引=Gmu/r2,G是万有引力常数,m是行星的质量,u是距离恒星近的那一部分质量,r是行星的半径。

潮汐力可以简单看做行星中心和行星边缘的引力差,F潮=GMu/(d-r)2-GMu/d2,若r远远小于R,则近似整理后得到F潮=2GMur/d3。

如果行星自身的引力,大于恒星的潮汐力,那么这颗行星就可以存在。如果潮汐力大于行星自身的引力,那么行星就会被潮汐力撕碎。我们得到一个界限,就是F引=F潮,此时联立刚才两个式子,得到d=r(2M/m)^(1/3)。

好了,这个d就叫做洛希极限。当然了,这里是一种最简单的计算方法,我们把卫星看成刚体。现实中还有流体洛希极限之类的。

题主问的是,行星最近可以距离恒星多近,就可以根据这个来计算,如果是刚体行星的话,我们要知道恒星的质量以及行星的质量,就可以计算出这颗行星距离恒星最近可以多远。

例如我们的太阳系,如果是地球的话,刚性洛希极限就是556397公里,如此靠近太阳的话,地球就会被太阳引力撕碎。

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