
新研究表明,科學家關於行星形式如何錯誤的最佳理論。天文學家正在研究一個仍然形成的星球以外發現其化學構成與形成的旋轉氣體和灰塵盤不完全匹配。研究人員說,這一發現挑戰了行星形成的標準模型,這意味著它們可能過於簡單化。
這個名為PDS 70B的萌芽星球幾乎與木星一樣大三次,居住在Centaurus星座的地球約400光年。它是一個兩行型系統的一部分,這是行星仍在合併的少數已知的人之一,為天文學家提供了一個寶貴的環境,以檢查新生兒行星與其出生磁盤之間的聯繫。 PDS 70B圈出其主機恆星的距離,類似於天王星圍繞太陽的軌道,以前觀察已經暗示,在積累了大約500萬年的質量後,它可能接近新生兒時代的末期。
5月,天文學家使用夏威夷的Keck II望遠鏡研究PDS 70B的化學構成,特別研究了一氧化碳和水的豐度。該團隊使用這些信息來推斷地球大氣中存在多少碳和氧 - 氫和氦氣之後,我們宇宙中最常見的兩個元素,因此是行星形成的關鍵痕跡。
通過將這些觀察結果與有關係統原電磁磁盤中氣體的檔案數據進行比較,研究人員發現,地球的大氣含有比預期的碳和氧氣少得多。他們在紙於12月18日(12月18日)發表在《天體物理期刊信》中。
“這有點令人驚訝,這表明我們對行星形成的廣泛接受圖片太簡化了,”研究主作者Chih-Chun hsu,一位觀察性天體物理學家目前是伊利諾伊州西北大學的博士後研究員陳述。
行星令人困惑的崛起
科學家認為,行星,包括我們的行星,當原球磁盤中的顆粒碰撞並粘在一起時形成,最終通過積聚形成更大的身體。如果這確實是一個普遍的過程,則行星應具有與磁盤相似的化學成分。
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研究人員提出了兩種情況,可以解釋觀察到的差異。首先,PDS 70B可以將其大部分碳和氧氣直接來自原球門磁盤中的氣體,而是來自冰和塵埃等固體物質,它們可能包含被困的碳和氧氣。
最近的 觀察在其他行星系統中,這種過程是可能的,並且可以使剛開始的行星的化學構成搖擺。如果PDS 70B遵循相同的路線,“冰和塵會在進入地球之前蒸發”,研究員合著傑森·王(Jason Wang)西北大學物理與天文學助理教授在聲明中說。 “因此,這可能告訴我們,我們不能僅比較氣體與氣體 - 固體組件可能在碳與氧氣比方面產生了很大的不同。”
或者,與其他行星形成的模型預測。研究人員說,有關係統的現有數據不足以區分這兩種可能性,但是對第二行星PDS 70C的即將進行的觀察可能會為系統的更詳細建模提供必要的見解。
鬍子說:“通過一起研究這兩個行星,我們可以更好地了解系統的形成歷史。” “但這只是一個系統。理想情況下,我們需要確定更多的系統,以更好地了解行星的形成方式。”