成長中的系外行星,有比土星大500倍的行星環,重演行星衛星形成

兩年前,天文學家在我們太陽系外發現了一顆行星,在它的周圍,似乎環繞着類似於土星那樣的行星環,但因爲無法將行星環與周圍環境區分開來,他們不太確定這個發現是真實的還是因爲距離過於遙遠而產生的錯誤判斷。

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經過兩年持續不斷的觀察,科學家們終於確定了當初的發現是正確的,他們把兩年來觀察及研究所得,發表在了《天體物理學快報》上。

系外行星被命名爲PDS70c,通過“阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)”的幫助,行星環在極高的分辨率下被清楚的顯示,它與行星存在關聯,並且勾勒出了環的大小。

行星環非常巨大,大約是土星環的500倍,如果把它移植到太陽系裡,那它大概是以太陽爲中心,可以把水星、金星、地球全部包含在環裡。

PDS70c是一顆類似於木星的巨型氣態行星,它還有一顆大小差不多的兄弟行星,被命名爲PDS70b,它們都圍繞着一顆距離地球約370光年、僅有540萬年曆史,名爲PDS70的年輕恆星轉動,這顆恆星外圍,還有一個更爲巨大的星雲環,把恆星PDS70和兩顆兄弟行星都包圍了起來。

兩顆行星距離它們的恆星很遠,分別是22AU和34AU。AU是天文單位,1AU表示的是地球到太陽的平均距離,相比之下,我們太陽系最外圍的海王星,與太陽的距離約爲30AU。

PDS70c本身的質量約爲太陽的四分之三,它外圍行星環裡的物質,如果全部聚集成衛星的話,可以組合出3個月亮大小的衛星。

但PDS70b卻沒有行星環,根據持續的追蹤觀測,科學家們認爲,PDS70c胃口更大,引力更強,它貪婪的吞噬和掠奪着更多的物質,把它們聚集在周圍,而PDS70b就像個搬運工,它吸引過來的物質總會被兄弟搶走。

天文學家們對這個發現感到興奮——這個新興的恆星系統處於形成的早期起步階段,可以觀察和研究行星和衛星的形成過程。

到目前爲止,人類發現了大約4千多顆系外行星,但它們都是已經發育成熟的成年或老年行星,沒人知道行星的成長期是怎樣的——PDS70b和PDS70c兩兄弟是迄今爲止,人類唯一發現的兩顆仍處於形成過程中的系外新生行星,而且它們的關係,很像太陽系中的木星和土星。

根據推算,PDS70c會持續從圍繞在它周圍的行星環中竊取物質,引力會使物質團掉落在行星上,讓它變得更龐大,這個過程會一直持續到行星引力和軌道物質保持平衡的階段,而在此之前,被留在軌道上的物質,有可能在一系列的連鎖反應下,聚集成爲天然衛星——這就像我們現在看到的行星和它們的衛星一樣。

PDS70c將把行星成長和衛星形成的過程,像電影重播那樣再演示一遍,重播過程中,還能糾正之前一些假設理論的錯誤。

發現PDS70星系的科學團隊稱,他們將進一步完善巨大行星環的三維模型使演化推算更準確。

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