快速形成的“外星行星”引起了天文学家的兴趣
2025-04-30 09:22

快速形成的“外星行星”引起了天文学家的兴趣

  

  阿斯特罗科学家们发现一颗新生行星围绕着一颗年轻的恒星运行这颗行星的形成时间只有300万年——在宇宙中相当迅速——这一发现挑战了目前对行星形成速度的理解。

  这个初生的世界,估计大约是地球质量的10到20倍,是迄今为止发现的太阳系外最年轻的行星之一,被称为系外行星。它位于环绕主星的密集气体和尘埃盘的残余(称为原行星盘)旁边,原行星盘为行星的形成提供了成分。

  它所环绕的恒星预计将成为一种被称为橙矮星的恒星类型,比我们的太阳温度低,质量也小。这颗恒星的质量约为太阳的70%,亮度约为太阳的一半。它位于银河系中,距离地球约520光年。一光年是光在一年内传播的距离,5.9万亿英里(9.5万亿公里)。

  北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文系的研究生、本周发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者麦德森·巴伯(Madyson Barber)说:“这一发现证实,行星可以在300万年内形成一个紧密结合的形式,这在以前是不清楚的,因为地球需要1000万到2000万年的时间才能形成。”

  “我们不知道行星形成需要多长时间,”北卡罗来纳大学天体物理学家、该研究的合著者安德鲁·曼恩补充说。“我们知道,巨行星的形成速度必须快于其盘的消散速度,因为它们需要来自盘的大量气体。但圆盘需要500万到1000万年才能消散。那么行星会在100万年内形成吗?5? 10 ?”

  这颗行星被命名为IRAS 04125+2902 b和tidyay -1b,每8.8天绕其恒星运行一周,距离太阳系最里面的行星水星和太阳之间的距离约为五分之一。它的质量介于地球和海王星之间,地球是太阳系中最大的岩石行星,海王星是最小的气体行星。它的密度比地球小,直径大约是地球的11倍。它的化学成分尚不清楚。

  研究人员怀疑这颗行星是在离恒星更远的地方形成的,然后向内迁移。

  巴伯说:“形成靠近恒星的大行星是困难的,因为原行星盘从最靠近恒星的地方消散得最快,这意味着没有足够的物质来形成一颗快速关闭的大行星。”

  研究人员使用所谓的“凌日”方法探测到它,从地球上的观察者的角度观察到,当行星从它前面经过时,主恒星的亮度会下降。它是由美国宇航局的凌日系外行星测量卫星(TESS)太空望远镜发现的。

  “这是已知最年轻的凌日行星。它与已知的最年轻的行星不相上下,”巴伯说。

  用这种方法探测不到的系外行星有时会用望远镜直接成像。但这些行星通常都是巨大的,大约是太阳系最大行星木星的10倍。

  恒星和行星由星际气体和尘埃云形成。

  “为了形成一个恒星-行星系统,气体和尘埃云将坍缩并旋转成一个平坦的环境,恒星位于中心,圆盘围绕着它。行星将在这个圆盘上形成。然后圆盘将从靠近恒星的内部区域开始消散,”Barber说。

  “以前人们认为,我们不可能找到这么年轻的凌日行星,因为圆盘会挡住我们的路。但由于某些我们不确定的原因,外盘是弯曲的,给恒星留下了一个完美的窗口,让我们能够探测到凌日,”巴伯补充说。

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