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行星可能与恒星几乎同时生成

发布单位台北市立天文科学教育馆

先前的理论预测恒星形成之后才能开始形成行星而最近一篇在自然期刊上的论文可能要打破该观点了天文学家利用智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列观测了一颗极为年轻的原恒星IRS 63它距离地球约470光年这颗年轻的原恒星在分类上属初期恒星体的I它已经过了主要的吸积阶段并拥有了大部分的最终质量但其外围的吸积盘仍然存在

在吸积盘中天文学家看见了一个令人惊讶的现象在原恒星周围有两个深色的同心环形缝他们合理推论这是行星形成的迹象行星的形成过程目前最流行的模型是核心吸积圆盘中的尘埃及颗粒透过静电作用互相吸附随着物体的大小增加重力作用也越来越大原行星将其轨道上的所有物质吸走会在原恒星盘上形成一个裂缝但是这个模型所需耗费的时间较长事实上若是该恒星盘已大于100万岁则似乎没有足够的物质来形成行星

G1及G2为两个吸积盘缝,很有可能是行星形成的过程中将附近的气体清除而产生
▲G1G2为两个吸积盘缝很有可能是行星形成的过程中将附近的气体清除而产生Ⓒ:Segura-Cox et al., Nature, 2020

而这个小于50万岁的原恒星似乎有机会在这些原恒星盘圆缝中形成行星研究团队还计算了潜在原行星的质量较近的原行星距离母恒星19AU质量约为木星的0.47较远的则在37AU之外其质量约为木星的0.31

另一种解释是行星尚未形成而是仅产生一种称为径向飘移的现象这是一种因恒星盘中气体产生的阻力物质汇聚后与其摩擦导致尘埃和颗粒失去角动量并朝恒星移动的过程这种现象同时也称为径向飘移障碍它会阻止行星的生成同时也会形成环形或新月形缝

不论它是哪一种结果都比我们早先对行星形成的理解都还要早研究团队在文中写道即使在最保守的情况下这些特征也表明尘埃开始聚集在圆盘的特定半径上圆盘的结构可能在恒星形成的早期就对于行星的演化产生了影响编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊

资料来源Science Alert