鯨魚座 τ 星距離地球僅 12 光年,與太陽非常相似,因此在許多科幻小說中出現過,並且是半個世紀前天文學家首次搜尋智慧生命跡象的恆星。2012 年,天文學家報告稱,有五顆可能比地球略大的行星繞著鯨魚座 τ 星執行,比火星繞太陽執行的軌道更近——其中一顆位於該恆星的宜居帶內,這使得鯨魚座 τ 星更加引人入勝。赫歇爾空間天文臺新發布的遠紅外影像提供了關於鯨魚座 τ 星太陽系的更多見解:關於其塵埃帶的更多細節。
塵埃產生於小行星和彗星碰撞時,因此塵埃的位置揭示了這些產生塵埃的物體(太小而無法直接看到)繞恆星執行的位置。在鯨魚座 τ 星的情況下,“這是一個相當寬闊的塵埃帶,”不列顛哥倫比亞省維多利亞大學的薩曼莎·勞勒說。正如她的團隊在 11 月份報告的那樣,該塵埃帶的內邊緣距離恆星大約 2 到 3 個天文單位(AU),這與我們太陽系小行星帶的位置相同。(一個天文單位是地球到太陽的距離。)鯨魚座 τ 星的塵埃帶向外延伸到 55 個天文單位,這將略微超出我們太陽系主要的柯伊伯帶,即小天體的區域,其中最大的成員可能是冥王星。勞勒說,鯨魚座 τ 星的塵埃帶可能充滿了小行星和彗星,最有可能缺少像木星那樣大的行星。如此巨大行星的引力會噴射出大多數小型太空岩石。
在一年之內,智利新的射電望遠鏡陣列 ALMA 應該會提供更清晰的星盤檢視,尤其是其內邊緣。ALMA 影像將幫助天文學家推斷該恆星的五顆提議的行星是否 действительно 真實存在。如果星盤與假設的行星軌道重疊,那麼它們可能不存在;它們會驅逐掉恆星附近的大多數小行星,從而消除塵埃的來源。
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然而,如果這些行星確實存在,勞勒的團隊認為,鯨魚座 τ 星的行星系統可能類似於我們太陽系在木星、土星、天王星和海王星這四顆巨行星從未形成的情況下會是什麼樣子:小型行星靠近恆星執行,而外圍只有小行星、彗星和塵埃。
鯨魚座 τ 星一覽
上面這張遠紅外影像於 2014 年 11 月 1 日發表在《皇家天文學會月刊》上,以前所未有的細節程度揭示了鯨魚座 τ 星的塵埃帶。
A. 鯨魚座 τ 星。 這顆恆星位於影像的中心,加熱了繞其執行的塵埃粒子。
B. 溫暖的塵埃。 塵埃以遠紅外波長輻射熱量,被赫歇爾空間天文臺接收到。黃色表示最亮的輻射,它來自最靠近恆星執行的粒子,因為它們最溫暖。
C. 寒冷的碎片。 紅色表示較冷的塵埃,綠色表示最冷和最遙遠的粒子。
D. 行星。 繞鯨魚座 τ 星執行的五顆可能的行星非常靠近恆星,以至於在這個尺度上很難看到它們的軌道。