新研究稱,新生氣態(tài)行星可能出奇地平坦
作者:百科 來(lái)源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-02 02:59:54 評(píng)論數(shù):

一位藝術(shù)家對(duì)太陽(yáng)系外行星“熱木星”的新生行星概念。鳴謝:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院
(神秘的氣態(tài)西安灞橋品茶喝茶中高端喝茶場(chǎng)子vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn)據(jù)對(duì)話(迪米特里斯·斯塔馬特洛斯):一顆新的行星在一個(gè)由氣體和塵埃組成的旋轉(zhuǎn)圈里開始了它的生命,這個(gè)旋轉(zhuǎn)圈被稱為原恒星盤。出奇我和我的地平同事利用計(jì)算機(jī)模擬顯示,這些盤中的新研究稱新生氣體行星很可能具有令人驚訝的扁平形狀。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)快報(bào)》上,新生行星可能會(huì)增加我們對(duì)行星形成的氣態(tài)確切了解。
觀察剛剛形成并仍在其原恒星盤中的出奇原行星是極其困難的。到目前為止,地平只有三顆這樣年輕的新研究稱西安灞橋品茶喝茶中高端喝茶場(chǎng)子vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)原行星被觀測(cè)到,其中兩顆在同一個(gè)系統(tǒng)PDS 70中。新生行星
我們需要找到年輕的氣態(tài)系統(tǒng),距離我們的出奇望遠(yuǎn)鏡足夠近,能夠探測(cè)到來(lái)自行星本身的地平昏暗光線,并將其與圓盤的光線區(qū)分開來(lái)。行星形成的整個(gè)過(guò)程只持續(xù)幾百萬(wàn)年,從天體物理學(xué)的角度來(lái)看,這不過(guò)是一眨眼的功夫。這意味著我們需要運(yùn)氣才能在形成過(guò)程中抓住它們。
我們的研究小組進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬,以確定氣態(tài)原行星在行星搖籃中各種熱條件下的特性。
模擬具有足夠的分辨率,能夠從早期階段跟蹤盤內(nèi)原行星的演化,當(dāng)時(shí)它只是盤內(nèi)的一個(gè)冷凝物。這種模擬對(duì)計(jì)算要求很高,是在英國(guó)天體物理超級(jí)計(jì)算設(shè)施DiRAC上運(yùn)行的。
通常情況下,一個(gè)圓盤內(nèi)會(huì)形成多個(gè)行星。研究發(fā)現(xiàn),原行星的形狀被稱為扁球體,像Smarties或M & M‘s,而不是球形。它們主要通過(guò)兩極而不是赤道吸入氣體來(lái)增長(zhǎng)。
從技術(shù)上講,我們太陽(yáng)系中的行星也是扁球體,但它們的扁平度很小。土星的扁平率為10%,木星為6%,而地球僅為0.3%。
相比之下,原行星的典型扁平率為90%。這種變平將影響原行星的觀測(cè)屬性,在解釋觀測(cè)結(jié)果時(shí)需要考慮到這一點(diǎn)。
行星是如何開始的
最廣為接受的行星形成理論是“核心吸積”理論。根據(jù)這個(gè)模型,比沙子還小的微小塵埃顆粒相互碰撞,聚集在一起,逐漸成長(zhǎng)為越來(lái)越大的物體。這實(shí)際上就是你床下的灰塵沒(méi)有清理時(shí)的情況。
一旦形成足夠大質(zhì)量的塵埃核心,它就會(huì)從圓盤中吸取氣體形成一顆氣態(tài)巨行星。這種自下而上的方法需要幾百萬(wàn)年的時(shí)間。
相反的,從上到下的方法,是磁盤不穩(wěn)定理論。在這個(gè)模型中,伴隨年輕恒星的原恒星盤是引力不穩(wěn)定的。換句話說(shuō),它們太重而無(wú)法維持,因此碎裂成碎片,進(jìn)而演變成行星。
核心吸積理論已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了,它可以解釋我們太陽(yáng)系如何形成的許多方面。然而,盤的不穩(wěn)定性可以更好地解釋我們近幾十年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一些系外行星系統(tǒng),例如那些氣態(tài)巨行星的軌道距離其主恒星非常非常遠(yuǎn)的系統(tǒng)。
這一理論的吸引力在于行星的形成非常快,在幾千年內(nèi)就形成了,這與表明行星存在于非常年輕的盤中的觀察結(jié)果一致。
我們的研究重點(diǎn)是通過(guò)圓盤不穩(wěn)定性模型形成的氣態(tài)巨行星。它們是扁平的,因?yàn)樗鼈兪怯梢粋€(gè)原本扁平的結(jié)構(gòu)原恒星盤壓縮形成的,還因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)方式。
沒(méi)有平坦的地球
盡管這些原行星總體上非常平坦,但它們的內(nèi)核(最終將演變?yōu)槲覀兯臍鈶B(tài)巨行星)沒(méi)有那么平坦——只有大約20%。這只是土星扁率的兩倍。隨著時(shí)間的推移,它們有望變得更加球形。
像地球和火星這樣的巖石行星無(wú)法通過(guò)圓盤不穩(wěn)定性形成。人們認(rèn)為它們是由灰塵顆粒慢慢聚集成鵝卵石、巖石、千米大小的物體并最終形成行星而形成的。它們密度太大,即使是新生的也不會(huì)明顯變平。地球年輕時(shí)不可能被壓扁到如此高的程度。
但是我們的研究確實(shí)支持在某些行星系統(tǒng)的某些世界中圓盤不穩(wěn)定性的作用。
我們現(xiàn)在正從系外行星發(fā)現(xiàn)的時(shí)代轉(zhuǎn)向系外行星表征的時(shí)代。許多新的觀測(cè)站即將投入使用。這些將有助于發(fā)現(xiàn)更多嵌入其圓盤的原行星。計(jì)算機(jī)模型的預(yù)測(cè)也變得越來(lái)越復(fù)雜。
這些理論模型和觀測(cè)結(jié)果之間的比較使我們?cè)絹?lái)越接近理解我們太陽(yáng)系的起源。
