科学家发现可能正在形成卫星的外星小行星

By Elizabeth Howell 

2022/8/11

Science & Astronomy

 “当这发生时我们正生活在一个非常激动人心的时代”。

艺术家的PDS 70恒星系统的一颗年轻行星的印象，被气体和尘埃盘包围。. (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

科学家们可能已经发现了一个气态的年轻世界。

一个望远镜阵列在一个遥远恒星周围的圆盘中做出了从来第一次气体探测，而这个探测暗示一个婴儿，这一发现背后的团队声明木星质量的系外行星可能是负责的。

按照国家射电天文台（NRAO），在恒星AS 209附近的一个“发射光的圆点在阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测中闪耀了，在一个否则在恒星盘中安静的气体间隙中”。

主要作者佛罗里达大学天文学教授吉汉比在周二（8月9日）的国家射电天文台声明中说，“来研究行星形成的最好方法是在它们正在形成时观察它们。我们正生活在一个非常激动人心当这个发生时的时代中，这要归功于强大的望远镜”。

按照研究小组，像这样的气体发现将给更多有关行星大气怎样发展的信息，以及卫星怎样在一个太阳系的最早阶段来一起聚集。

这颗可疑的系外行星位于距离地球395光年的一个系统中，按星系说法，这是一个相对较近的栖息地点。但这颗系外行星是在一个高达距离它的宿主星200个地球 - 太阳距离或天文单位上，这延伸天文学家的行星怎样被形成的理解。

在目前的行星形成理论下，科学家们假定气态巨行星最好在有大量气体和尘埃可利用的区域形成。相比之下，一个太阳系的外围被认为充满了更小、更冰冷的天体就像我们自己的柯伊伯带一样。

科学家们正在考虑AS 209盘怎样可能支持一个如此大小的行星距离恒星这么远有几种可能性。一种想法是在遥远的过去这个圆盘引力上是不稳定的，也许是由于某种潮汐的破坏。然而，该团队最近的模拟表明这种不稳定性只能产生木星质量几倍的碎片。即便发生这种情况，按照研究人员的工作，行星在吸积后更少趋于来迁移的。

此外，AS 209的圆盘有一个相对较小的质量，并且基于它的气体表面密度分布和中层温度似乎目前很稳定。研究人员在他们发表在天体物理学期刊来信 7月27日的论文中写道，“虽然盘在过去足够大质量并非不可能，但现在日子的盘小质量意味着从那时起以来盘应该已经非常有效地失去它的质量，”。

AS 209恒星系统的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）图像（右）显示在一个否则空旷恒星盘的区域中可见的圆斑点状光发射。科学家怀疑这个气圆团表明一颗木星大小的系外行星宝宝。(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bae (U. Florida))

鹅卵石吸积这颗行星变得如此之大是另一个主要可能性，但研究人员正试图弄清楚一些可能发生这种情况的场景。目前尚不清楚这颗行星的核怎样生长到足够以及为什么它不能通过这样做来陷住毫米颗粒到它自己的轨道之外，尽管研究人员提出一些气体吸积可能使这成为可能的方法。

该团队还在调查是否周围有足够的鹅卵石来形成一颗巨大的行星，这些行星可能已经通过压力蹦撞或向下流进恒星周围气体中来聚集在一起。吸积的时间尺度及它的速率也不清楚。

团队成员称赞这一发现新颖的就像围绕系外行星存在的环行星盘直到这一发现为止不能被证实一样。他们解释，也就是说，使用阿塔卡玛的科学家能够在2019年探测到系外行星PDS 70c周围的一个月球形成的盘，并在2021年来确认这一发现。