科学探索|天文学家揭示一颗“婴儿”气态巨行星的形成过程天文学家揭示一颗“婴儿”气

你是否曾想过像木星或土星这样的气态巨行星是如何形成的？在《自然》杂志上发表的一项研究中，天文学家详细研究了在距离我们的恒星系统505光年之外的一颗气态巨行星的形成过程。这个恒星系统包含了研究人员认为可能是一颗气态巨行星首次诞生的最早阶段的证据。

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在这个系统的中心是AB Aurigae星，（也叫AB Aur）。这颗恒星相对年轻，大约有200万年的历史，这使得它与我们太阳系中的行星最初形成时的年龄大致相同。这颗恒星系统中的一颗行星是Aurigae b，（也叫AB Aur b），这是一颗令人惊讶的大型气态巨行星，质量大约是木星的九倍。不过，它的大小并不是这颗行星唯一不寻常的地方，因为AB Aur b是在离其恒星极远的地方被发现的。这颗行星在距离AB Aur的86亿英里处运行，被发现的距离大约是冥王星目前围绕太阳运行的距离的两倍。
国际团队使用包括斯巴鲁望远镜和哈勃太空望远镜在内的工具来观察这个系统，并检查恒星周围的气体盘。综合来看，读数提供了一个真正巨大的行星体的证据，它处于起步阶段。
作者之一Kevin Wagner在接受亚利桑那大学的采访时说：“我们在这个盘中观察到的旋臂特征正是我们应该期待的，如果我们有一颗质量相当于木星或更大的行星存在于这些尘埃结构中。一颗大质量的行星应该把它们扰动成和我们在这里看到的一模一样。”
【科学探索|天文学家揭示一颗“婴儿”气态巨行星的形成过程】

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现代天文学家的普遍共识是，气态巨行星可能是在新形成的恒星周围出现的气体和尘埃的原行星盘中形成的。他们并不十分确定必须发生什么样的过程，才能使上述形成发生。
最普遍的观点，即所谓的核心吸积，是当小块物质碰撞并粘在一起，随着时间的推移，这些物体的引力吸引越来越多的物质，这个过程就开始了。最终，有足够的物质被引力固定在一起，形成一颗行星。另一种理论，称为盘状不稳定性，是指有一个大的物质盘，冷却后分解成类似行星的大块，然后发展成行星。
AB Aur b的发现很关键，因为它离它的恒星太远了，不可能通过核心吸积形成。它更有可能是一个圆盘的碎片，由天文学家在这项新研究中描述的 “暴力和快速的引力塌缩过程”形成。

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该研究表明，由于“大多数研究都分析了成像的、完全形成的行星的数量统计学，以限制行星的形成”，目前对经典的核心吸积模型的预期将上述形成置于与我们自己的恒星系统一致的范围内。
AB Aur和原行星AB Aur b显示了直接的证据，即一颗“比木星质量更大”的行星可以在一个距离内形成，这“与经典核心吸积模型对行星形成的预期形成了鲜明的对比” 。同时，对这颗新发现的行星AB Aur b和它的太阳AB Aur的观测显示了一些特征，这些特征“与通过圆盘不稳定形成的太阳系行星模型有着惊人的相似之处” 。
据主要作者Thayne Currie说，这项研究“为我们了解行星形成的不同方式提供了新的启示” 。