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美國科學(xué)家借助哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,直接觀察到太陽系外類木行星御夫座AB Aurigae b的形成過程。他們指出,這一劇烈過程支持一個(gè)長期以來備受爭論的有關(guān)木星形成的理論——“星盤不穩(wěn)定性”,即巨行星能由大團(tuán)坍縮氣體通過引力不穩(wěn)定性這一過程形成,而非只能通過標(biāo)準(zhǔn)“核吸積”形成。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期的《自然·天文學(xué)》雜志。

天文學(xué)家認(rèn)為,所有行星都由源于星盤的物質(zhì)組成。類木行星形成的主流理論被稱為“核吸積”,這是一種“自下而上”的方法,即嵌入星周盤中的行星由大小不等的小物體生長而來,形成的核心會(huì)慢慢從星盤積聚氣體。而“星盤不穩(wěn)定性”是一種“自上而下”的模型,即當(dāng)恒星周圍的大質(zhì)量星盤冷卻時(shí),重力導(dǎo)致星盤迅速分解成一個(gè)或多個(gè)碎片,隨后形成行星。

在最新研究中,科學(xué)家們借助哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡來探測和觀察AB Aurigae b,其質(zhì)量約為木星的9倍,繞主星運(yùn)行的距離是冥王星與太陽距離的兩倍。他們認(rèn)為,在這樣遙遠(yuǎn)的距離上,木星大小的行星需要很長時(shí)間才能通過核吸積形成,因此,這顆類木行星很可能是通過“星盤不穩(wěn)定性”形成。

該研究負(fù)責(zé)人、昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡和美國國家航空航天局(NASA)阿姆斯研究中心的天體物理學(xué)家泰恩·庫里等人,將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡提供的數(shù)據(jù)與位于夏威夷莫納克亞山頂?shù)年男菆F(tuán)望遠(yuǎn)鏡上最先進(jìn)的行星成像儀器SCExAO的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,證實(shí)了他們的結(jié)論。

卡內(nèi)基科學(xué)研究所的艾倫·博斯強(qiáng)調(diào):“這一新發(fā)現(xiàn)有力地證明,一些氣態(tài)巨行星可以通過‘星盤不穩(wěn)定性’機(jī)制形成。歸根結(jié)底,引力才是最重要的,因?yàn)楹阈切纬蛇^程中的殘余物最終會(huì)被引力拉到一起,以某種方式形成行星。”

了解類木星行星的早期形成階段對科學(xué)家進(jìn)一步了解大質(zhì)量氣態(tài)巨行星的演化具有重要意義,也有助天文學(xué)家更好地了解太陽系的歷史。研究人員還計(jì)劃借助NASA的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡等,進(jìn)一步研究AB Aurigae等原行星的化學(xué)組成。

責(zé)任編輯:莊婷婷

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