迅速形成的外星行星引發天文學家的好奇
Fast-forming alien planet has astronomers intrigued
By Will Dunham
November 22, 2024 7:44 PM GMT+8
華盛頓，11月22日（路透社）——天文學家在一顆年輕恆星周圍發現了一顆新生行星，這顆行星的形成僅花了300萬年，這在宇宙的時間尺度上相當迅速，這一發現挑戰了目前對行星形成速度的理解。
這顆幼小的行星，質量估計約為地球的10到20倍，是迄今為止發現的最年輕的系外行星之一。它與圍繞著其宿主恆星的密集氣體和塵埃盤的殘餘物共同存在，這個被稱為原行星盤的結構提供了行星形成所需的材料。
它所圍繞的恆星預計將成為一種稱為橙矮星的恆星類型，這種恆星的溫度和質量都低於我們的太陽。這顆恆星的質量約為太陽的70%，亮度約為太陽的一半。它位於我們的銀河系中，距離地球約520光年。光年是光在一年內所行進的距離，約為5.9兆英里（9.5兆公里）。
“這一發現證實了行星可以在300萬年內形成，這在之前並不明確，因為地球的形成時間為1000萬到2000萬年，”北卡羅來納大學教堂山分校物理與天文系的研究生、該研究的首席作者梅迪森·巴伯表示，該研究本週發表在《自然》期刊上。
“我們實際上並不知道行星形成需要多長時間，”北卡羅來納大學的天體物理學家及研究共同作者安德魯·曼補充道。“我們知道巨型行星必須在其盤面消散之前形成，因為它們需要從盤面獲取大量氣體。但盤面消散需要5到10百萬年。那麼行星是在1百萬年內形成的嗎？5百萬年？10百萬年？”
這顆行星被命名為IRAS 04125+2902 b和TIDYE-1b，圍繞其恆星運行的週期為8.8天，距離約為我們太陽系內部行星水星與太陽之間距離的五分之一。它的質量介於地球（我們太陽系中最大的岩石行星）和海王星（最小的氣體行星）之間。它的密度低於地球，直徑約為地球的11倍。其化學成分尚不清楚。
研究人員懷疑這顆行星最初形成於距離恆星較遠的地方，然後向內遷移。
“在恆星附近形成大型行星是困難的，因為原行星盤在距離恆星最近的地方消散得最快，這意味著在那麼近的地方快速形成大型行星所需的材料並不足夠，”巴伯表示。
研究人員使用所謂的“過境”方法來檢測這顆行星，觀察當行星從地球的視角經過恆星前方時，恆星亮度的下降。這一發現是由美國國家航空暨太空總署的過境系外行星勘測衛星（TESS）太空望遠鏡所發現的。
“這是已知最年輕的過境行星。它與已知的最年輕行星不相上下，”巴伯表示。
未使用此方法檢測到的系外行星，有時會透過望遠鏡直接成像。但這些通常是質量較大的行星，約為我們太陽系中最大行星木星的10倍。
恆星和行星是由星際氣體和塵埃雲形成的。
“要形成一個恆星-行星系統，氣體和塵埃雲會塌縮並旋轉成一個平坦的環境，恆星位於中心，周圍環繞著盤面。行星會在這個盤面中形成。然後，盤面會從靠近恆星的內部區域開始消散，”巴伯說。
“之前認為我們無法找到這麼年輕的過境行星，因為盤面會阻礙觀測。但由於某種我們尚不確定的原因，外部盤面發生了變形，留下了一個通往恆星的完美窗口，使我們能夠檢測到過境現象，”巴伯補充道。
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報導：威爾·鄧哈姆，編輯：羅莎爾巴·奧布萊恩