宇宙地球人类三篇 第9章 银河系（六）

卢曼16（Luhman 16）是距离太阳系第三近的恒星系统，也是一个非常特殊的双星系统。它由两颗褐矮星组成，位于船帆座，距离地球约6.5光年。该系统在2013年由天文学家凯文·卢曼（Kevin Luhman）通过分析广域红外线巡天探测卫星（WISE）的数据发现。

下面是关于它的一些关键信息：

1. 基本性质与发现意义

卢曼16是一个双褐矮星系统，由卢曼16A和卢曼16B组成。

- 褐矮星是介于巨行星和恒星之间的天体，其质量不足以维持稳定的氢核聚变（质量通常低于木星的80倍左右），因此被称为失败的恒星。

- 卢曼16A的质量约为木星的33.5倍，表面温度约816摄氏度；卢曼16B的质量约为木星的28.6倍。

- 这两颗褐矮星在一个偏心的轨道上互相绕转，轨道周期大约为27年，平均距离约3.5天文单位（AU）。

- 它的发现具有重要意义，因为这是自1916年发现巴纳德星之后，首次发现距离太阳系如此之近的天体系统，并且是迄今为止距离太阳系最近的褐矮星。

2. 独特的科学价值

卢曼16为我们研究褐矮星的大气、气候以及系外行星提供了独特的“天然实验室”。

- 活跃多变的天气系统：尽管卢曼16A和16B的质量和温度相近（约1000°C），并且可能同时形成，但它们却展现了截然不同的大气特征。卢曼16A的大气中被探测到存在与木星相似的平行云带结构；而卢曼16B则没有明显的静止云带，其大气显示出更多不规则、斑驳的云层特征，亮度变化也更加显着，天气活动似乎更为剧烈。

- 研究系外行星大气的窗口：褐矮星的大气与许多气态巨系外行星类似。通过研究卢曼16这样相对邻近且明亮的褐矮星大气，科学家可以开发和测试各种大气模型及观测技术（如偏振测量法），这些技术和模型未来可用于研究那些更难以观测的系外行星的大气成分和气候。

3. 是否存在行星？

在卢曼16系统中是否存在环绕其中一颗褐矮星运行的行星，一直是科学家们感兴趣的问题。

- 早期的一些观测数据曾暗示系统中可能存在一个海王星质量级别的行星。

- 然而，后续更精确的观测，特别是哈勃太空望远镜（HST）的 astrometric 数据综合分析，排除了在400至5000天轨道周期范围内存在质量大于1.5倍海王星质量的行星的可能性。

- 不过，研究并未完全排除存在更小质量天体（质量小于3倍海王星质量）或周期更短（2至400天）的行星的可能性。要确认这些更小行星的存在，还需要未来更灵敏的观测。

4. 未来的探索

鉴于卢曼16的邻近性和独特性，它仍然是天文学家持续关注的目标。

- 新一代望远镜的焦点：例如，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST） 的高灵敏度和红外观测能力，有望更精细地研究卢曼16的大气成分、云层结构及其动态变化。

- 系外行星研究的跳板：对卢曼16的深入研究，将继续为我们理解褐矮星本身、以及更广泛的系外行星（尤其是气态巨行星）的大气物理和气候模式提供关键见解。

希望以上信息能帮助你更好地了解卢曼16这个有趣的“邻居”。

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