科学家观察到的巨大的气态巨行星

科学家观察到的巨大的气态巨行星

科学家们在一个非常早期的形成阶段观察到一颗质量约为木星九倍的巨大行星，这一发现挑战了目前对行星形成的理解。

研究人员使用位于夏威夷不活跃火山山顶附近的斯巴鲁望远镜和绕行运行的哈勃太空望远镜来探测和研究这颗行星，这颗气态巨行星的轨道异常远离其年轻的主星。气态巨行星是行星，就像我们太阳系中最大的木星和土星一样，主要由氢和氦组成，旋转的气体围绕着一个较小的固体核心。

“我们认为它的‘诞生’过程仍处于早期阶段，”斯巴鲁望远镜和美国宇航局艾姆斯研究中心的天体物理学家 Thayne Currie 说，他是周一发表在《自然天文学》杂志上的这项研究的主要作者。“有证据表明，这是迄今为止观察到的气态巨行星形成的最早阶段。”

它嵌入在一个膨胀的气体和尘埃盘中，承载着形成行星的物质，围绕着一颗名为 AB Aurigae 的恒星，该恒星位于距离地球 508 光年——光一年传播的距离为 5.9 万亿英里（9.5 万亿公里）——距地球. 这位明星的形象出现在 2021 年电影《别抬头》中的一个场景中，一时成名。

我们已经确定了太阳系以外的大约 5,000 颗行星或系外行星。这个叫做 AB Aur b，是最大的。它正在接近被归类为行星而不是褐矮星的最大尺寸，褐矮星是介于行星和恒星之间的天体。它被落入其中的气体和灰尘加热。

仅在另一颗恒星周围观察到处于形成过程中的行星（称为原行星）。

几乎所有已知的系外行星都围绕它们的恒星运行，其距离将我们的太阳与其最遥远的行星海王星隔开。但是这颗行星的轨道距离太阳的距离是海王星的三倍，距离太阳的距离是地球的 93 倍。

它的诞生似乎遵循与标准行星形成模型不同的过程。

“传统的想法是，如果不是全部的话，大多数行星都是由固体缓慢吸积到岩石核心上形成的，而气态巨行星在固体核心足够大以开始吸积气体之前就经历了这个阶段，”天文学家和研究公司说。 - 斯巴鲁望远镜和亚利桑那大学的作者 Olivier Guyon。

在这种情况下，嵌入在年轻恒星周围的圆盘中的原行星逐渐从尘埃到巨石大小的固体物体中生长出来，如果这个核心达到地球质量的几倍，那么就会开始从圆盘中积累气体。

“这个过程不能在大轨道距离形成巨行星，因此这一发现挑战了我们对行星形成的理解，”Guyon 说。

相反，研究人员认为 AB Aur b 是在这样一种情况下形成的，在这种情况下，恒星周围的圆盘冷却并且重力导致它分裂成一个或多个形成行星的大质量团块。

“煮鸡蛋的方法不止一种，”库里说。“显然，形成类木星行星的方法可能不止一种。”

御夫座 AB 星的质量大约是太阳的 2.4 倍，亮度几乎是太阳的 60 倍。它大约有 200 万年的历史——按恒星标准来说是个婴儿——而我们的中年太阳大约有 45 亿年。太阳在它生命的早期也被一个圆盘包围着，这个圆盘产生了地球和其他行星。

“新的天文观测不断挑战我们目前的理论，最终提高了我们对宇宙的理解，”Guyon 说。“行星的形成非常复杂和混乱，未来还有很多惊喜。”