一系外行星环系巨大堪称“超级土星”

　　来源：科技日报-新华网

　　荷兰莱顿天文台（Leiden Observatory）和美国罗彻斯特大学（University of Rochester）天文学家新发现了一个巨大的环系——他们看见一颗年轻的类日恒星J1407出现了持续几周的“日蚀”。按该环系的比例，比土星环系还要大、还要重。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。

　　【据物理学家组织网报道】根据莱顿天文台马修·肯沃西研究小组的最新数据分析，该环系由30个环构成，每个环直径都有几千万公里，环内部还有一些缺口，这表明它可能已经形成了卫星（系外月球）。

　　“我们看到的光变曲线令人难以置信。日蚀持续了几个星期，但过几十分钟就会迅速变化，这是因为环内部有精细的结构。”肯沃西说，“恒星离我们太远，很难直接观察到环系，但我们能根据它的光通过环系时亮度的迅速变化构造出详细模型。如果用它的行星J1407b的环系代替土星环，要比整个月亮大许多倍，在晚上能很容易看到。”

　　“行星J1407b比木星或土星要大得多，其环系大约是目前土星环的200倍，你可以把它当成一种超级土星。”论文合著者、罗彻斯特大学物理学与天文学教授埃里克·玛姆杰克称。环系直径近1.2亿公里，在其“尘埃”中，可能有些和地球质量相当。J1407b轨道周期约为10年，质量还很难确定，最可能的范围是10到40个木星质量。

　　玛姆杰克和同事2012年第一次发现了类日恒星J1407有不寻常的“日蚀”，并提出这是因为它旁边有一颗年轻的巨行星或褐矮星J1407b，而环绕J1407b的圆盘处于正在形成卫星的时期。在最新研究中，肯沃西小组结合以往研究，用自适光学和多普勒光谱学估计了环状物的质量，认为J1407旁边有一个看不见的巨行星“同伴”，其巨大环系不断遮挡了J1407发出的光。

　　玛姆杰克说：“如果你把木星的四大伽利略卫星磨碎成尘埃和冰粉，撒在环木星轨道上，木星环就会变得很不透明。从远处看，当木星带着这个环经过太阳前面时，就会形成颜色很深的、持续多天的日蚀。就J1407的情况，我们看到环系持续多天挡住了它95%的光，所以它用来形成卫星的材料是很多的。”

　　研究人员还发现环系中至少有一个清晰的缺口。“一个明显的解释是，它已经形成了一颗卫星，才能造成这种缺口。”肯沃西说，“这个卫星的质量可能介于地球和火星之间，绕J1407b的轨道周期约为两年。”他们预计，这些环在今后几百万年里会变得越来越薄甚至消失，因为环系物质会形成卫星。

　　“几十年前就有了关于木星和土星这类行星的理论，认为它们早期都有圆盘环绕，这些圆盘最后形成了卫星。”玛姆杰克解释说，“直到2012年我们才发现了证据——以往不曾见过的新型环系，第一次拍下了卫星在几百万公里宽的亚星物质中形成的照片。”

　　研究人员还鼓励业余爱好者一起监视J1407，帮助探测下次日蚀，确定其周期及“同伴”的质量。同时他们还在搜寻其他尚未发现的环系。肯沃西说，寻找更多J1407这类天体的日蚀“是我们观察卫星形成早期环境的唯一可行的方法，让我们能研究孵育卫星的环系盘的理化性质”。