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2024-05-10 07:00

“三明治”的发现为行星形成提供了新的解释

'Sandwich' discovery offers new explanation for planet formation

科学家们对小行星的形成有了新的发现。华威大学的研究人员研究了行星的“诞生环境”,即围绕着被称为原行星盘的中心恒星旋转的气体和尘埃区域。

他们在这个地区发现了一种新的行星形成方法,这在以前的研究中还没有被描述过。这项工作已提交给《皇家天文学会月刊》,并将在今天(7月3日星期一)开始的家天文学会议上展出。研究小组展示了原行星盘中的两颗大行星如何可能在它们之间产生一颗较小的行星——他们称之为“三明治行星形成”。

原因是这两颗原始的大行星限制了向内的尘埃流。这意味着,与没有外行星的情况相比,它们之间收集的尘埃量减少了。如果这些尘埃最终聚集在一起形成一颗行星,那么中间的行星可能比外面的两颗行星要小——就像三明治的馅料一样。

虽然该领域还需要进一步的研究,但这一理论可能为小行星的形成提供一种可能的解释;比如火星和天王星,它们都被更大的行星包围着。

华威大学物理系副教授、多萝西霍奇金研究员Farzana Meru说:“在过去的十年里,观测显示原行星盘中存在环和间隙。这些间隙是我们预计行星所在的地方,我们从理论工作中知道,行星会在它们的外部形成尘埃环。这些环中究竟发生了什么给全世界的天文学家提出了一个重要的问题。

“在我们的研究中,我们提出这些环是行星形成的地点;具体来说,这些环中正在形成夹在中间的行星。这与传统的行星形成观点截然不同,传统观点认为,行星从盘内到盘外依次形成,质量越来越大。同样有趣的是,我们从系外行星观测中发现了一些例子,这些例子实际上显示了这种三明治状的行星结构——中间的行星比邻近的行星质量小;这也是系统的合理比例。

“行星形成领域最近发生了革命性的变化。自从一个新的精密望远镜(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)开始观测夜空以来,在过去的十年里,行星形成盘的高分辨率图像已经出来了。这些图像为我们提供了行星形成和演化的线索;站在这项研究的前沿是令人兴奋的。”