一顆暗淡的、大部分是研究宇航深藍(lán)色的行星，在繁星密布的美國(guó)黑色背景上有著巨大的冰塊。這顆行星有著巨大、地球的流深色、質(zhì)量綠色的浪行特征，可能是新的顯示現(xiàn)顆星大陸。這位藝術(shù)家的研究宇航概念展示了一個(gè)冰封的地球質(zhì)量的流浪星球獨(dú)自在太空中漂流。鳴謝:美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心
（神秘的美國(guó)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局：美國(guó)宇航局和日本大阪大學(xué)科學(xué)家的新研究表明，流浪行星——在太空中漂移而不被恒星束縛的地球的流世界——遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圍繞恒星運(yùn)行的行星。這些結(jié)果意味著，質(zhì)量美國(guó)宇航局的浪行南希·格雷斯·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將于2027年5月發(fā)射，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)驚人的新的顯示現(xiàn)顆星400個(gè)地球質(zhì)量的流氓世界。事實(shí)上，研究宇航這項(xiàng)新的美國(guó)研究已經(jīng)確定了一個(gè)這樣的候選人。
“我們估計(jì)我們的星系中流浪行星的數(shù)量是恒星的20倍——數(shù)萬億個(gè)世界獨(dú)自游蕩，”馬里蘭州格林貝爾特美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的高級(jí)研究科學(xué)家大衛(wèi)·貝內(nèi)特說，他是描述這些結(jié)果的兩篇論文的合著者。“這是首次測(cè)量銀河系中對(duì)質(zhì)量小于地球的行星敏感的流氓行星的數(shù)量。”
該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)源于一項(xiàng)名為MOA(天體物理學(xué)中的微透鏡觀測(cè))的為期九年的調(diào)查，該調(diào)查在新西蘭約翰山大學(xué)天文臺(tái)進(jìn)行。當(dāng)一個(gè)物體，如恒星或行星，從我們的有利位置與一個(gè)不相關(guān)的背景恒星接近完美對(duì)齊時(shí)，就會(huì)發(fā)生微透鏡事件。因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)量的物體都會(huì)扭曲時(shí)空結(jié)構(gòu)，所以來自遙遠(yuǎn)恒星的光在經(jīng)過較近的物體時(shí)會(huì)彎曲。較近的天體充當(dāng)天然透鏡，在背景恒星的光線中產(chǎn)生短暫的尖峰，給天文學(xué)家提供他們無法通過其他方式獲得的關(guān)于介入天體的線索。
“微透鏡是我們找到低質(zhì)量自由漂浮行星甚至原始黑洞等物體的唯一方法，”大阪大學(xué)教授田崎敬浩·蘇米說，他是這篇論文的第一作者，該論文對(duì)我們銀河系的流氓行星進(jìn)行了新的估計(jì)。“利用重力發(fā)現(xiàn)我們永遠(yuǎn)不可能直接看到的物體，這非常令人興奮。”
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的這顆大致相當(dāng)于地球質(zhì)量的流氓行星標(biāo)志著這類發(fā)現(xiàn)的第二次。描述這一發(fā)現(xiàn)的論文將發(fā)表在未來一期的《天文雜志》上。第二篇論文將發(fā)表在同一份雜志上，該論文提出了一項(xiàng)人口統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)論是流浪行星比我們銀河系中圍繞恒星運(yùn)行的行星豐富六倍。
小型行星
僅僅在幾十年里，我們從懷疑太陽系中的世界是否是宇宙中唯一的到發(fā)現(xiàn)了太陽系外的5300多顆行星。這些新發(fā)現(xiàn)的世界中的絕大多數(shù)要么巨大，要么離它們的主星非常近，要么兩者兼而有之。相比之下，該團(tuán)隊(duì)的結(jié)果表明，流氓行星往往是嬌小的一方。
“我們發(fā)現(xiàn)地球大小的流氓比更大的流氓更常見，”Sumi說。“恒星束縛行星和自由漂浮行星平均質(zhì)量的差異是理解行星形成機(jī)制的關(guān)鍵。"
世界的形成可能是混亂的，所有正在形成的天體在它們進(jìn)入軌道時(shí)都在引力作用下相互作用。輕量級(jí)行星與它們的恒星沒有那么緊密地聯(lián)系在一起，所以其中一些相互作用最終會(huì)將這樣的世界拋向太空。于是開始了孤獨(dú)的生活，隱藏在星星之間的陰影里。
在最初的《星際迷航》系列的早期劇集中，船員們?cè)谒^的星際沙漠中遇到了這樣一顆孤獨(dú)的星球。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)最終Gothos，這個(gè)沒有星星的星球，是可居住的。雖然這樣的世界可能是可信的，但該團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，新發(fā)現(xiàn)的“流氓地球”可能與地球沒有許多其他類似質(zhì)量的特征。
羅曼對(duì)隱藏世界的搜尋
揭示孤立行星的微透鏡事件非常罕見，所以找到更多的關(guān)鍵是撒下更大的網(wǎng)。這正是Roman在2027年5月推出時(shí)要做的事情。
“Roman將對(duì)更低質(zhì)量的流氓行星敏感，因?yàn)樗鼘奶者M(jìn)行觀察，”Naoki Koshimoto說，他領(lǐng)導(dǎo)了宣布探測(cè)到一個(gè)候選的類地質(zhì)量流氓世界的論文。現(xiàn)在是大阪大學(xué)的助理教授，他在戈達(dá)德進(jìn)行這項(xiàng)研究。“Roman寬廣的視野和敏銳的視覺相結(jié)合，將使我們能夠比我們僅使用地面望遠(yuǎn)鏡更詳細(xì)地研究它發(fā)現(xiàn)的物體，這是一個(gè)令人興奮的前景。”
先前基于圍繞恒星運(yùn)行的行星的最佳估計(jì)表明，羅曼將會(huì)發(fā)現(xiàn)50個(gè)類地質(zhì)量的流氓世界。這些新的結(jié)果表明，它實(shí)際上可以找到大約400顆，盡管我們必須等到羅曼開始掃描天空才能做出更確定的預(yù)測(cè)。科學(xué)家們將把Roman的未來數(shù)據(jù)與來自日本PRIME (Prime-focus紅外顯微透鏡實(shí)驗(yàn))望遠(yuǎn)鏡等設(shè)施的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來，該望遠(yuǎn)鏡位于薩瑟蘭的南非天文臺(tái)。這個(gè)1.8米的望遠(yuǎn)鏡將在MOA的工作基礎(chǔ)上，通過在近紅外光下進(jìn)行首次廣域微透鏡巡天。它配備了來自Roman探測(cè)器開發(fā)項(xiàng)目的四個(gè)探測(cè)器，由NASA作為與JAXA(日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu))的國(guó)際協(xié)議的一部分提供。
每個(gè)微透鏡事件都是一次性的，這意味著一旦它們結(jié)束，天文學(xué)家就不能回去重復(fù)觀測(cè)。但它們不是瞬間的。
“來自一顆流浪行星的微透鏡信號(hào)可能需要幾個(gè)小時(shí)到大約一天的時(shí)間，所以天文學(xué)家將有機(jī)會(huì)同時(shí)觀察Roman和PRIME，”Koshimoto說。
從一百萬英里外的地球和Roman的位置看到它們，將有助于科學(xué)家比以往任何時(shí)候都更準(zhǔn)確地測(cè)量流浪行星的質(zhì)量，加深我們對(duì)我們銀河系周圍世界的了解。
Nancy Grace Roman太空望遠(yuǎn)鏡由位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心管理，參與方包括美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和南加州加州理工學(xué)院/IPAC分校、位于巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所以及由來自不同研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的科學(xué)團(tuán)隊(duì)。主要的工業(yè)伙伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術(shù)公司；佛羅里達(dá)州墨爾本的L3Harris技術(shù)公司；和加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。
阿什利·巴爾澤馬里蘭州格林貝爾特美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心。媒體聯(lián)系人:克萊爾·安德萊奧利美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心