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哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一顆巨大行星正通過暴力過程形成

時(shí)間:2022-04-06 05:51:44 來源: cnBeta.COM


圓盤不穩(wěn)定性是一種自上而下的方法,與主流的核心吸積模型大不相同。在這種情況下,一顆恒星周圍的大質(zhì)量圓盤冷卻,引力導(dǎo)致圓盤迅速分解成一個(gè)或多個(gè)行星質(zhì)量的碎片。據(jù)估計(jì),AB Aurigae b的質(zhì)量是木星的9倍,圍繞其主星運(yùn)行的距離是冥王星距離我們太陽的2倍多。

使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的研究人員捕捉到了這顆正在進(jìn)行"快餐式油炸"的行星。在這種方法中,不是有一顆行星從一個(gè)積累物質(zhì)和氣體的小核心中成長和建立起來,而是一顆恒星周圍的原行星盤冷卻,重力導(dǎo)致它分解成一個(gè)或多個(gè)行星質(zhì)量的碎片。天文學(xué)家長期以來一直在尋找這一過程的明確證據(jù),作為形成大型木星類行星的可行候選方案。

研究人員利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀(STIS)及其近紅外相機(jī)和多目標(biāo)光譜儀(NICMOS),在13年的時(shí)間里直接拍攝了新形成的系外行星AB Aurigae b。美國宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡直接拍攝到了一顆類似木星的原行星通過研究人員描述的"激烈和暴力的過程"形成的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)支持了一個(gè)長期爭論的關(guān)于木星等行星如何形成的理論,即"圓盤不穩(wěn)定性"。

這個(gè)正在建造的新世界被嵌入一個(gè)由塵埃和氣體組成的原行星盤中,周圍有明顯的螺旋結(jié)構(gòu),圍繞著一顆年輕的恒星,估計(jì)有200萬年歷史。所有的行星都是由起源于環(huán)星盤的物質(zhì)構(gòu)成的。關(guān)于日系行星形成的主流理論被稱為"核心吸積",這是一種自下而上的方法,即嵌入星盤的行星是由小物體(大小從塵粒到巨石不等)在圍繞恒星運(yùn)行時(shí)碰撞和粘連而成的。然后這個(gè)核心慢慢地從盤中積累氣體。

與此相反,圓盤不穩(wěn)定性方法是一個(gè)自上而下的模型,當(dāng)一個(gè)恒星周圍的巨大圓盤冷卻時(shí),重力導(dǎo)致圓盤迅速分解成一個(gè)或多個(gè)行星質(zhì)量的碎片。這顆新形成的行星被稱為AB Aurigae b,其質(zhì)量可能是木星的9倍,圍繞其宿主恒星的距離高達(dá)86億英里,比冥王星離我們太陽的距離還要遠(yuǎn)2倍多。

在這個(gè)距離上,如果有的話,一個(gè)木星大小的行星通過核心吸積形成需要很長的時(shí)間。這使研究人員得出結(jié)論,圓盤的不穩(wěn)定性使這顆行星能夠在如此遠(yuǎn)的距離上形成。而且,這與廣泛接受的核心吸積模型對行星形成的預(yù)期形成了鮮明的對比。


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