原行星盤中的間隙真的顯示有新形成的行星嗎？

大約 50 億年前，地球正處於形成過程中。 氣體和塵埃聚集在年輕太陽的原行星盤上，很可能受到木星和其他大行星的共振引力的推動。 人們可以想像，當地球形成時，它清除了其軌道上的碎片，在圓盤上留下了一個在數光年之外可見的間隙。 雖然我們知道這個故事相當準確，但像地球這樣的行星總是清除原行星盤中的間隙的想法可能並不準確。

幾十年來，行星是由行星碎片形成的想法得到了 Fomault 等恆星周圍圓盤的低解析度影像的支持。 年輕恆星周圍的氣體和塵埃通常寒冷且微弱，使得研究變得困難。 但像 ALMA 這樣的先進電波望遠鏡現在已經捕捉到了這些圓盤的詳細影像。 其中許多擁有基本上沒有碎片的環形間隙，其中一些間隙包含可見的原始行星。 因此，普遍的共識是，圓盤中的間隙表明行星的存在，即使我們無法直接觀察它們。 但一項新研究發表在天文學與天文物理學發現事情要複雜得多。

該團隊研究了早期圓盤的 N 體模擬，其中三到七顆原行星與圓盤內的氣體、塵埃和卵石相互作用。 他們的模型足夠複雜，不僅可以觀察這些行星如何吸積物質和生長，還可以觀察行星如何透過重力相互作用進行軌道遷移，以及與圓盤的相互作用如何改變行星的形狀。或其相對於磁碟的方向。 他們模擬了這些系統一億年的時間，足以研究行星如何進入穩定的軌道。

他們發現的一件事是，在一個年輕的盤內，五到七顆原行星很快就形成不穩定的軌道。 在他們的模擬中，穩定性在四萬年內就消失了，這只是宇宙之眼的一眨眼的時間。 行星清理圓盤中的間隙所需的時間比這要長得多。 這意味著當我們在一個文件中看到五個或更多的缺口時，它們不能全部被清除。 這些光環有可能是由一顆特別大的行星的軌道共振引起的，類似於木星阻止其發生的方式。小行星帶內。

另一個發現是行星軌道可以發生巨大的遷移和變化，這又不允許它們清除軌道路徑。 特別是較小的世界，在其早期很可能以混亂的方式在圓盤中移動。 我們年輕的地球在形成時可能發生了顯著的遷移，大部分時間都隱藏在氣體和塵埃中，而不是在縫隙中可見。 這意味著我們通常不會看到類地世界在原行星盤中形成，因為我們無法從盤的整體發光中辨別出它們。

所有這些意味著我們無法在早期行星盤中看到的間隙的數量和大小與我們在演化過程中看到的系外行星的數量和分佈之間建立簡單的聯繫。 行星的形成是一場複雜的舞蹈，雖然我們知道一些步驟，但仍有許多東西需要我們學習。