一項使用智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)的新研究對狼瘡分子云複合體進行了觀察,它是南半球最近和最大的低質量恆星形成區域之一。他們在那裡發現了 73更仔細地檢查,發現這些形成行星的塵埃和氣體環比我們想像的要小得多。
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在過去的十年裡,天文學家已經原行星盤將在一個可持續的過程中繼續形成系外行星1000萬年或更長時間。通常,他們發現這些圓盤非常大,超出了我們最遠的行星海王星的等效軌道。但荷蘭萊頓天文台科學家的最新研究表明,這些更大的圓盤可能並不常見。較小的圓盤可能占主導地位,而天文學家可能會錯過這一點,因為天文學家專注於較大的圓盤,因為較大的圓盤更容易成像和測量。
通過觀察所研究的 73 個原行星盤,他們發現其中三分之二都很小,平均半徑為 6 個天文單位,其中 1 個天文單位(AU)是地球與太陽之間的距離。作為參考,木星位於 5.2 個天文單位,下一顆行星土星位於 10 個天文單位左右。
與此同時,已發現的最小圓盤的長度僅為 0.6 個天文單位——距離恆星的距離比地球與太陽的距離還要近。此外,這些圓盤通常沒有以前見過的典型間隙,而巨行星被認為是在這些間隙中形成的。
“這些結果徹底改變了我們對‘典型’原行星盤的看法,”博士生、論文作者 Osmar M. Guerra-Alvarado 在一篇論文中說道。陳述。 “只有最容易觀察到的最亮的磁盤才會顯示出大範圍的間隙,而沒有這種子結構的光盤實際上更為常見。”
狼瘡恆星形成區域的原行星盤。
圖片來源:Guerra-Alvarado 等人。
這些較小的圓盤通常出現在低質量恆星周圍,其大小為太陽的 10% 到 50%,而太陽是宇宙中最常見的恆星。這些觀察結果也可以解釋最常見的行星是如何形成的。
“觀測結果還表明,這些光盤可能具有形成所謂超級地球的最佳條件,因為大多數塵埃都靠近恆星,而超級地球通常在那裡被發現,”博士後瑪麗安娜·B·桑切斯補充道。
我們自己的太陽系沒有,比地球大,但比冰巨星小和。研究小組認為,我們的系統一定有一個更大的原行星盤,這可能會產生更大的氣態巨行星,但恆星附近沒有密集的塵埃聚集,最終會產生超級地球。
萊頓天文台的助理教授尼恩克·范德馬雷爾補充道:“大多數小圓盤沒有顯示出間隙,這一發現意味著大多數恆星並不擁有巨行星。” “這與我們在成熟恆星周圍的系外行星種群中看到的情況一致。這些觀察結果將圓盤種群與系外行星種群直接聯繫起來。”
更多的研究將幫助我們更好地了解行星的形成,以及什麼是常態。然而,我們之前對行星形成的看法可能需要更新。
范德馬雷爾補充說:“研究表明,長期以來我們對典型磁盤的外觀的認識都是錯誤的。” “顯然,我們一直偏向於最亮和最大的圓盤。現在我們終於對所有尺寸的圓盤有了全面的了解。”
該研究已被《天文學與天體物理學》雜誌接受發表,並可作為預印本在arXiv。









