9倍木星质量!哈伯观测揭系外“幼齿”行星形成过程

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“AB Aurigae b”气态巨行星,质量是木星9倍。(NASA官网)

【2022年4月10日讯】天文学家利用美国太空总署(NASA)哈伯太空望远镜,最近观测到一颗质量为木星9倍的系外行星,同时也是太阳系外至今发现的5000多颗行星中的最大一颗,其“孕育”过程仍处于非常早期阶段,是迄今为止观察到的气态巨行星最早形成阶段。由于该行星的诞生似乎跟一般认知不同,或颠覆过去科学界对行星形成的认知。

不过这颗名为“AB Aurigae b”的气态巨行星,位于御夫座的变体恆星“御夫座AB”(AB Aurigae)附近508光年位置,由圆盘和星尘环绕。这颗恆星的质量大约是太阳的2.4倍,亮度几乎是太阳的60倍,大约有200万年历史,以恆星标准来说,犹如在婴儿在人类子宫中正在孕育发展。相对之下,太阳约有45亿年,处于“中年”。

在天文学领域,一般认为,行星是透过重力“吸引”和“积累”周围物质的“吸积”(Accretion)过程,由固体缓慢吸积到核心上而形成。这种“核心吸积”理论解释了为何所有的行星都以相同的方向围绕太阳运行,为何其轨道几乎是完美的圆形。

不过“AB Aurigae b”绕其主星运行的距离,足足是冥王星与太阳距离的2倍。科学家认爲,在这样遥远的距离上,木星大小的行星需要很长时间才能透过“核心吸积”形成,因此,这颗类木行星很可能是透过“星盘不稳定性”(disk instability)形成,即当恆星周围的大质量星盘冷却时,重力导致星盘迅速分解成一个或多个碎片,随后形成行星。

这项研究结果支持了之前的一种观点,即巨行星能由“星盘不稳定性”这一过程形成,而不是只能透过解释木星形成的标准模型“核心吸积”来形成。这一发现发表在4月4日的《自然天文学》期刊上。(自由时报)