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恒星周围的尘埃可能有助于行星的生长

点击量:   时间:2017-11-19 01:04:03

作者:Lisa Grossman(图片来源:L.Calçada/ ESO)一颗年轻恒星周围的尘土飞扬的龙卷风可以帮助解决一个挥之不去的难题:大块行星如何从微小的碎片中生长出来行星在银河系中比比皆是,天文学家已经看到年轻的恒星周围环绕着尘埃盘,其中假设有行星形成但其间的步骤尚不清楚标准图片是在尘埃盘内,小于几微米的颗粒将聚集在一起,直到它们长成岩石体,高达地球质量的10倍其中一些团块开始从圆盘中收集气体,成为像木星这样的气体巨头的核心但是有一个问题!根据这个过程的模型,随着团块变大,当他们穿过气体和灰尘时,他们感觉更加阻力团块减速并开始向恒星漂移最终他们要么相互碰撞而分裂,要么陷入厄运之中你从恒星得到的距离越远,它们开始向内漂移之前可以形成的团块越小对于像太阳一样的恒星,与地球在同一轨道上的尘埃状团块可以长到约1米宽大约在柯伊伯带的距离,即彗星出现的海王星区域,可能成为行星的核心不会超过一毫米 “这是一个非常大的问题如果你能够生长大颗粒,它们会很快消失,“荷兰莱顿天文台的Nienke van der Marel说理论家曾建议为原行星提供逃生路线他们的想法是,盘中的压力差异可以自发地产生漩涡,捕获较大的尘埃粒子并允许它们继续生长,直到它们足够大以克服死亡螺旋现在用智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行的观测显示,Oph IRS 48星可能在其行星形成盘的外部区域中具有这样的涡旋较早的观察发现了光盘中的一个间隙,暗示这颗恒星的轨道物体大约是正在清理空间的木星质量的10倍使用ALMA,van der Marel及其同事观察了三种波长的恒星:一颗对一毫米或更大的尘埃颗粒敏感,一颗看到的尘埃颗粒只有约50微米宽,一颗看到冷气体研究小组发现,气体和小尘埃颗粒在Oph IRS 48周围形成均匀分布的环状物质但毫米级的尘埃颗粒集中在恒星一侧的大型新月形结构中 - 一个标志涡旋可以将较大的颗粒保持在适当的位置 “这个发现的好处是我们找到了一个圆盘,在这个圆盘中,大尘埃聚集在一个特定的地方,”范德马雷尔说 “这意味着必须有一些机制能够保持大的尘埃颗粒,因为它们不会向内漂移”但奇怪的结构真的有助于建造原始行星吗 van der Marel说,它距离恒星很远,所以它可能更像是一颗彗星工厂 “我们真的希望在接下来的几年里,我们会在其他恒星附近发现类似的尘埃陷阱,它们与恒星足够接近,可以形成一颗行星,”她说科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家菲利普·阿米塔奇说,这种观察是戏剧性的,令人惊讶的,将尘埃块解释为漩涡似乎是合情合理的但是有一个问题在Oph IRS 48系统中,类似木星的物体正在产生压力不稳定性,从而产生观察到的涡旋 “这是一种直接的鸡蛋和鸡蛋,”他说如果这个想法是合理的,那么必须有一种方法可以在不首先制造巨行星的情况下制造漩涡,可能涉及恒星加热气体直到它产生不稳定区域 “光盘一般是否有大型结构,可能是漩涡或其他类型的陷阱 - 这仍然是一个悬而未决的问题,”他说期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.1236770当这篇文章于2013年6月6日首次发表时,它误认为Nienke van der Marel及其同事通过ALMA观察到的气体温度更多关于这些主题: