这张未标明日期的图片是由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄的,其中欧洲南方天文台是合作伙伴,显示了PDS 70c周围形成月球的圆盘的宽(L)和近距离视图,PDS 70c是一颗离我们近400光年的类似木星的年轻行星。(路透社照片)
历史上第一次,科学家已经能够发现和清楚地确定一个磁盘的气体和尘埃环绕太阳系以外的类似木星的行星,因此创建一个moon-forming地区能够及时主机三个卫星轨道的地球一样大。这一发现被誉为一项激动人心的进展,可能有助于揭示行星和卫星的形成过程。
研究人员利用位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA天文台,探测到围绕一颗名为PDS 70的年轻恒星运行的两颗新生行星之一的旋转物质聚集的圆盘。PDS 70距离地球相对较近,距离地球370光年。一光年是光在一年里走的距离,大约9.5万亿公里(5.9万亿英里)。
它被称为环行星盘,卫星就是从这些盘中诞生的。研究人员说,这一发现为行星和卫星的形成提供了更深入的理解。
在太阳系外已经发现了4400多颗行星,这些行星被称为系外行星。迄今为止还没有发现环绕行星的圆盘,因为除了两颗围绕PDS 70运行的气体行星外,所有已知的系外行星都居住在“成熟”——完全发展的——太阳系中。
“这些观察是独一无二的,到目前为止,漫长的等待,为了测试行星形成理论和直接观察到的行星和它们的卫星,”天文学家Myriam Benisty格勒诺布尔大学的研究负责人周四发表在《天体物理学杂志通讯》上。
欧洲南方天文台的研究合著者Stefano Facchini说,在我们的太阳系中,土星的令人印象深刻的光环代表了一个原始的月球形成圆盘的遗迹。
橙色的恒星PDS 70,质量与我们的太阳大致相同,大约有500万年的历史——在宇宙时间里只是一眨眼的时间。这两颗行星更年轻。
这两颗行星与木星相似(尽管更大),木星是一颗气体巨星,是太阳系中最大的行星。在这两颗被称为PDS 70c的行星之一附近,观测到一个形成月球的圆盘。研究人员此前发现了这颗行星周围有一个圆盘的初步证据,但现在已经证实了这一点。
法奇尼说,这两颗行星“仍处于年轻阶段”,它们仍处于获取大气层的动态阶段。PDS 70c的公转轨道是地球到太阳距离的33倍,类似于我们太阳系的海王星。贝尼斯说,到目前为止,该系统中可能还有其他未被发现的行星。
恒星在遍布星系的星际气体和尘埃云中迸发出生命。围绕新恒星旋转的剩余物质会合并成行星,围绕一些行星的行星盘也会产生卫星。
哈佛-史密森天体物理中心的研究合著者理查德·蒂格说,被认为支撑行星形成的主要机制被称为“核吸积”。
“在这种情况下,被冰包裹的小尘埃颗粒,通过与其他颗粒的连续碰撞,逐渐增大到越来越大的尺寸。这一过程会一直持续下去,直到颗粒长大到行星核的大小,这时这颗年轻的行星有足够强大的引力潜力来吸收气体,形成它的大气,”蒂格说。
一些新生的行星会吸引周围的圆盘状物质,这与恒星周围的行星形成、行星周围的卫星形成的过程是一样的。
PDS 70c周围的圆盘,其直径约等于地球到太阳的距离,其质量足以产生三个月球大小的卫星。如果有的话,目前还不清楚会有多少家公司成立。