這是天文界頭一遭:天文學(xué)家們終于看到一顆衛(wèi)星圍繞著一顆很小的系外行星形成現(xiàn)場(chǎng)!
天文學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直懷疑,行星的衛(wèi)星是在行星周?chē)乃槠P(pán)中形成的,比如我們的木星很有可能就是如此,但是我們并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的證據(jù)證明,然后這一切終于被證實(shí)了!
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是的,這一切都發(fā)生在一顆名為PDS 70的年輕恒星周?chē)?,距離半人馬座大約370光年??茖W(xué)家興奮不已:這是我們第一次確切地看到了環(huán)繞行星盤(pán)的跡象!
目前公認(rèn)的行星形成理論被稱為星云假說(shuō),這一切都始于一顆恒星在巨大的氣體云即巨分子云(GMC)中形成。當(dāng)恒星形成時(shí),云團(tuán)被塑造成一個(gè)由氣體和塵埃組成的旋轉(zhuǎn)扁平圓盤(pán),稱為原行星盤(pán)。隨后物質(zhì)開(kāi)始在這個(gè)圓盤(pán)上凝聚成團(tuán)塊,這些團(tuán)塊變成行星。
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如果在盤(pán)狀星云中形成的行星的質(zhì)量增長(zhǎng)超過(guò)一定速度,就會(huì)發(fā)生其他的事情。是的,由于它的質(zhì)量比其他云團(tuán)過(guò)于強(qiáng)大,使得這顆行星的引力周?chē)纬闪舜笥谥骱阈堑囊?。然后,這些物質(zhì)被困在環(huán)繞行星旋轉(zhuǎn)的盤(pán)狀物中,環(huán)繞行星盤(pán)內(nèi)的大部分物質(zhì)被吸積到正在形成的行星中。但并不是全部。同樣的力量,創(chuàng)造行星的外圍恒星盤(pán)工作。它們可以利用圍繞行星旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)中的物質(zhì)制造衛(wèi)星。
現(xiàn)在,一組天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了這個(gè)環(huán)繞行星的圓盤(pán),以及在其中形成的衛(wèi)星。也就是說(shuō)行星是由新形成的恒星周?chē)臍怏w和塵埃組成的圓盤(pán)形成的,如果一顆行星足夠大,當(dāng)它在圍繞恒星的軌道上聚集物質(zhì)時(shí),就能形成自己的圓盤(pán),例如,木星和它的衛(wèi)星是我們太陽(yáng)系中的一個(gè)小行星系統(tǒng),人們認(rèn)為木星的衛(wèi)星是在木星很小的時(shí)候由一個(gè)環(huán)繞行星的圓盤(pán)形成的,這一切終于被證實(shí)了!
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大約一年前,當(dāng)時(shí)天文學(xué)家首次捕捉到一顆新形成的行星位于環(huán)繞星盤(pán)中的圖像。那顆行星叫做PDS 70b。PDS 70b并不是唯一一顆環(huán)繞這顆恒星運(yùn)行的行星。還有另一顆行星,PDS 70c,也在軌道上,它們都是氣態(tài)巨星。這兩顆行星都是由歐洲南方天文臺(tái)(ESO)的甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)在光學(xué)和紅外波段探測(cè)到的。
這是PDS 70的合成圖像。天文學(xué)家將阿爾瑪?shù)男聰?shù)據(jù)與早期的VLT觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較,確定這顆年輕的行星PDS 70c擁有一個(gè)環(huán)繞行星的圓盤(pán),這一特征被強(qiáng)烈地理論化為衛(wèi)星的誕生地。
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通過(guò)將觀測(cè)結(jié)果與高分辨率的紅外和光學(xué)圖像進(jìn)行比較,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),原本神秘的微小塵埃顆粒濃度實(shí)際上是一個(gè)環(huán)繞行星的塵埃盤(pán),這是迄今為止第一個(gè)被最終觀測(cè)到的此類特征。
天文學(xué)家們非常確定,他們能看到的在PDS 70c附近發(fā)生的過(guò)程,與創(chuàng)造木星衛(wèi)星的過(guò)程是相同的。然而,值得注意的是,我們太陽(yáng)系的另一顆氣態(tài)巨星與木星截然不同。土星的衛(wèi)星很可能是由一個(gè)環(huán)繞行星的圓盤(pán)形成的,但它的冰環(huán)很可能是由彗星和其他巖石天體相互撞擊而形成的。
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