网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

一闪一闪小行星——系外行星的射电辐射探测

0
分享至

生活在太阳系的我们是否曾好奇过——

太阳系外的行星是什么样的?


系外行星是天文学中的一个热门话题,而第一次确认观测到系外行星则是在1992年。

系外行星的搜寻和观测方法大多是间接测量,比如凌星测量是通过测量系外恒星光度的周期性变暗来推测恒星周围行星的各项参数。


之所以间接测量是因为直接测量太困难,在星系距离的尺度下,使用光学方法,对于一个系外星系里的闪耀的恒星旁边的自己不会发光的小天体(行星)直接成像实在是太难了。

行星射电

——直接测量来自行星的辐射

而从射电上就可以实现直接探测,最早比较系统讨论系外行星射电辐射探测方法是Philippe Zarka在2006年发表的这篇文章:Plasma interactions of exoplanets with their parent star and associated radio emissions。

这篇文章的主要想法是,我们能看到木星有很强的射电辐射:


这些辐射的流量远高于宁静太阳,有时候甚至可以达到一些弱的太阳射电暴的亮温度。

这些来自木星的射电辐射是由木星的卫星和其轨道附近的等离子体相互作用产生的,在射电波段的成像观测可以发现来自木星的射电辐射其实不是来自木星本体,而是木星周围的卫星(Io)。


从辐射机制上来说,木星上辐射产生的基本条件是有强磁场,同时在较近的距离上有卫星天体。卫星天体和强磁场中的等离子体相互作用产生射电辐射。这样的辐射机制如果不是在[木星-卫星]系统上,而在[恒星-行星]系统上的话,产生的辐射就会大好几个数量级。这种情况在[太阳-行星]系统里不存在,因为太阳磁场不够强,而且小行星离得太远,不足以产生这种机制的辐射。

那么,宇宙中那么多星系,肯定也至少也得有几个满足这种条件的[恒星-行星]系统,形成在射电天空中一闪一闪亮晶晶的行星。

论证这种探测方法可行的重要论据是,如果把木星放在很远很远的地方,我们依然是有能力使用现有的仪器观测到的。

如下图:


图中的线表示不同天体在地球观测到的射电强度。

几个红色箭头分别标记了,木星的宁静辐射,射电暴辐射以及把1e3 和1e5被射电暴辐射放得很远很远时候的辐射强度。图中可见,如果在太阳系外,存在比木星更强的行星射电辐射源,即使在10pc的距离下,使用现有的仪器(LOFAR),仍然可以观测到,后面也有一些关于该方法探测系外行星的进一步论证。

可以说这是对于木星射电辐射的成像和频谱观测,给系外行星的探测提供了全新的思路

2020年

成功观测!

以上从理论上证明了,使用射电望远镜可以观测到行星射电暴。

然后最近真的观测到了:


结果发表在Nature Astronomy上。【Coherent radio emission from a quiescent red dwarf indicative of star–planet interaction】。PhysOrg对此也做了专题报道 。

观测的主要结果是这样一张图:


也就是行星的射电流量变化。

可以说这次成功的观测开启了系外行星观测的全新篇章:系外行星射电辐射探测

题外话

光学望远镜的空间分辨率和最小观测亮度受限制于口径,一架光学望远镜在造好的那一刻,其上限就已经确定了,不管后期如何升级电子采集和成像算法,其分辨能力都不可能超过望远镜口径对应的衍射极限。而射电望远镜,有很好的扩展性,只要时钟对齐就可以做干涉,所以有EHT把世界上几个大洲的射电望远镜连起来给M87黑洞成像达到光学都无法实现的角分辨率。


END

参考资料及图片来源:

1. https://earthsky.org/space/how-do-astronomers-discover-exoplanets

2. Image of Jupiter's radiation belts mapped from 13,800-megahertz radio emission measured by the U.S. Cassini orbiter in January

3. https://www.researchgate.net/publication/323334810_The_search_for_radio_emission_from_exoplanets_using_LOFAR_beam-formed_observations_Jupiter_as_an_exoplanet

4. https://phys.org/news/2020-02-lofar-exoplanet-environments.html

5. https://www.pexels.com/zh-cn/photo/galaxy-3805983/

撰稿:张沛锦

美编:江陵


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
父女亲嘴?女儿穿JK短裙,双手环住爸爸的脖子撒娇,引发网友热议

父女亲嘴?女儿穿JK短裙,双手环住爸爸的脖子撒娇,引发网友热议

有一视角
2022-06-24 20:34:54
亲吻“秘密处”的正确打开方式

亲吻“秘密处”的正确打开方式

生活鲜风队
2022-06-24 20:02:56
沿街商铺发生火灾 幸无人员伤亡

沿街商铺发生火灾 幸无人员伤亡

新民晚报
2022-06-26 11:37:11
中国夏天最凉快的3个城市,平均温度24度以下,空调卖不出去

中国夏天最凉快的3个城市,平均温度24度以下,空调卖不出去

路灯摄影
2022-06-26 09:04:27
华康医院副院长不服老,与医疗器械女销售激情后死亡

华康医院副院长不服老,与医疗器械女销售激情后死亡

悬疑小说社
2022-05-23 21:32:19
俄祭出一把快刀,欧盟怂了,立陶宛沉默了,已决定允许俄过境运货

俄祭出一把快刀,欧盟怂了,立陶宛沉默了,已决定允许俄过境运货

局外观察员
2022-06-26 08:53:03
吕丽萍儿子太像张丰毅了!母子同框他太粗糙,她穿旗袍满肚子赘肉

吕丽萍儿子太像张丰毅了!母子同框他太粗糙,她穿旗袍满肚子赘肉

香燕说娱
2022-06-24 16:11:45
中美同时主持重要峰会!G7公布对华新战略,当天中方宣布金砖扩员

中美同时主持重要峰会!G7公布对华新战略,当天中方宣布金砖扩员

袁周院长
2022-06-26 09:41:50
国家紧急发声!立即停止!

国家紧急发声!立即停止!

大嘴说天下
2022-06-25 19:07:50
北京市这一届市委常委,4人升正部!

北京市这一届市委常委,4人升正部!

深圳评论
2022-06-26 13:11:53
别读了交上来吧,李圣不听法官劝告,坚持读完22个鉴定与取证申请

别读了交上来吧,李圣不听法官劝告,坚持读完22个鉴定与取证申请

体育生活频道
2022-06-25 20:45:17
2岁女童被保姆遗忘电梯后8楼坠亡,有个关键细节不能忽略

2岁女童被保姆遗忘电梯后8楼坠亡,有个关键细节不能忽略

人物深度观察
2022-06-26 12:02:30
记者报道汉堡涨价至20元,却遭遇网友吐槽,愤怒拿出单据以证清白

记者报道汉堡涨价至20元,却遭遇网友吐槽,愤怒拿出单据以证清白

乐观的清风拂柳
2022-06-26 09:36:12
四川一男孩查高考成绩,父亲一把搂进怀中,两人相拥哭泣看哭众人

四川一男孩查高考成绩,父亲一把搂进怀中,两人相拥哭泣看哭众人

海霞谈资讯
2022-06-25 04:15:34
新郎接亲迟到,新娘坐在村头和大妈们磕着瓜子唠嗑,数落新郎不是

新郎接亲迟到,新娘坐在村头和大妈们磕着瓜子唠嗑,数落新郎不是

清浅专栏
2022-06-25 16:04:59
美国推翻“堕胎权”,影响为何这么大?从USA到USB的可能性增大

美国推翻“堕胎权”,影响为何这么大?从USA到USB的可能性增大

星话大白
2022-06-26 10:21:46
得州共和党正式通过决议:举行“脱美独立”公投

得州共和党正式通过决议:举行“脱美独立”公投

海东资讯
2022-06-25 20:52:47
网传的二审消息孰真孰假?传洲老师:善良网民的愿望是好的

网传的二审消息孰真孰假?传洲老师:善良网民的愿望是好的

林茹说科技
2022-06-26 13:46:01
“不要告诉我儿女”!85岁老汉嫖娼62岁小姐被抓,一地避孕套

“不要告诉我儿女”!85岁老汉嫖娼62岁小姐被抓,一地避孕套

娱宙观
2022-06-26 07:06:41
服乔布斯不服库克,苹果传奇设计团队解散内幕曝光

服乔布斯不服库克,苹果传奇设计团队解散内幕曝光

量子位
2022-06-23 12:40:45
2022-06-26 16:00:49
石头科普工作室
石头科普工作室
致力于地球和空间科学科普
266文章数 1668关注度
往期回顾 全部

科技要闻

徐直军重申华为不造车:中国也不缺华为品牌的汽车

头条要闻

童星疑遭校园欺凌跳楼生还 上海官方通报

头条要闻

童星疑遭校园欺凌跳楼生还 上海官方通报

体育要闻

劳模张雨霏:最强粉丝追着冠亚军合影

娱乐要闻

王艳儿子罕露面,直言家里妈妈地位最高

财经要闻

汽车要闻

百公里综合油耗低至1.59L 长安UNI-V iDD亮相

态度原创

房产
教育
亲子
时尚
本地

房产要闻

全装修成品交房,今年开始要写进购房合同啦!

教育要闻

剑南春赞助:名师张雪峰谈高考志愿填报技巧

亲子要闻

广东多名婴儿突发脑出血!医生:产妇的饮食陋习要改

巴黎男装周落幕 这些时尚趋势让男朋友学起来

本地新闻

你以为的少女感香港美女,人均炸厨房小组在逃人员

进入关怀模式