哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到系外類木巨行星形成

美國(guó)科學(xué)家借助哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，直接觀察到太陽(yáng)系外類木行星御夫座AB Aurigae b的形成過(guò)程。他們指出，這一劇烈過(guò)程支持一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)備受爭(zhēng)論的有關(guān)木星形成的理論——“星盤不穩(wěn)定性”，即巨行星能由大團(tuán)坍縮氣體通過(guò)引力不穩(wěn)定性這一過(guò)程形成，而非只能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)“核吸積”形成。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期的《自然·天文學(xué)》雜志。

天文學(xué)家認(rèn)為，所有行星都由源于星盤的物質(zhì)組成。類木行星形成的主流理論被稱為“核吸積”，這是一種“自下而上”的方法，即嵌入星周盤中的行星由大小不等的小物體生長(zhǎng)而來(lái)，形成的核心會(huì)慢慢從星盤積聚氣體。而“星盤不穩(wěn)定性”是一種“自上而下”的模型，即當(dāng)恒星周圍的大質(zhì)量星盤冷卻時(shí)，重力導(dǎo)致星盤迅速分解成一個(gè)或多個(gè)碎片，隨后形成行星。

在最新研究中，科學(xué)家們借助哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡來(lái)探測(cè)和觀察AB Aurigae b，其質(zhì)量約為木星的9倍，繞主星運(yùn)行的距離是冥王星與太陽(yáng)距離的兩倍。他們認(rèn)為，在這樣遙遠(yuǎn)的距離上，木星大小的行星需要很長(zhǎng)時(shí)間才能通過(guò)核吸積形成，因此，這顆類木行星很可能是通過(guò)“星盤不穩(wěn)定性”形成。

該研究負(fù)責(zé)人、昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）阿姆斯研究中心的天體物理學(xué)家泰恩·庫(kù)里等人，將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡提供的數(shù)據(jù)與位于夏威夷莫納克亞山頂?shù)年男菆F(tuán)望遠(yuǎn)鏡上最先進(jìn)的行星成像儀器SCExAO的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，證實(shí)了他們的結(jié)論。

卡內(nèi)基科學(xué)研究所的艾倫·博斯強(qiáng)調(diào)：“這一新發(fā)現(xiàn)有力地證明，一些氣態(tài)巨行星可以通過(guò)‘星盤不穩(wěn)定性’機(jī)制形成。歸根結(jié)底，引力才是最重要的，因?yàn)楹阈切纬蛇^(guò)程中的殘余物最終會(huì)被引力拉到一起，以某種方式形成行星。”

了解類木星行星的早期形成階段對(duì)科學(xué)家進(jìn)一步了解大質(zhì)量氣態(tài)巨行星的演化具有重要意義，也有助天文學(xué)家更好地了解太陽(yáng)系的歷史。研究人員還計(jì)劃借助NASA的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡等，進(jìn)一步研究AB Aurigae等原行星的化學(xué)組成。