行星形成需要多长时间？根据新的研究，也许没有我们想象的那么长。
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测表明，年轻恒星周围的行星形成可能比科学家想象的要早得多。
这些新结果发表在美国天文学会的第243次会议。谢正汉，博士耶鲁大学的候选人提出了新的观察结果。
“ALMA 对年轻原行星盘的早期观测揭示了许多美丽的环和间隙，以及行星可能的形成地点，”他说。 “我想知道这些环和间隙何时开始出现在圆盘上。”
谢家华指的是著名的原行星盘 ALMA 图像，这些图像几年来一直成为新闻。这些图像显示了年轻恒星周围的原行星盘，其中有间隙，科学家认为这些间隙就是行星形成的地方。
但这个早期的映像和类似的映像是 2 类磁盘的映像。来自 ALMA 的新图像是 CAMPOS（南冕座、天鹰座、chaMaeleon、北蛇夫座、蛇夫座和巨蛇座）巡天的一部分，该巡天以巡天中研究的分子云命名。
它们显示了 0 类和 1 类磁盘，这些磁盘更年轻。类是指承载盘的恒星的年龄。事实上，在他们这么年轻的时候，他们甚至不被称为明星；他们只是被称为“明星”。他们被称为年轻的恒星物体（YSO。）
2 级 YSO 是具有可见光球层的原恒星。但新图像显示 YSO 和盘分别为 0 级和 1 级。在这些年轻的年龄，YSO 仍处于塌缩和形成阶段。
YSO仅作为0级天体存在约10,000年，作为1级天体存在数十万年。因此，至少可以说，在这些极其年轻的恒星物体周围的圆盘中发现环和间隙是一个令人惊讶的进展。
如果行星在太阳系生命的早期形成，它将挑战我们对行星如何形成的整体理解。
关于行星如何形成有两种理论：核心吸积理论和引力不稳定理论。
在核心吸积过程中，岩石核心由星子碰撞形成，当它具有足够的质量时，它会吸引气体包层。科学家认为这就是大型气态巨行星喜欢的方式形式。
在引力不稳定的情况下，原行星盘变得足够大，以至于不稳定，并且会形成引力束缚的团块。团块和碎片继续形成行星。
“根据核心吸积模型，在一百万年内形成巨行星是很困难的，”谢正汉说。
在美国宇航局新闻发布会上，谢家华展示了他的作品，有人问他这些图像是否捕捉到了行星形成的第一阶段。有没有可能这个过程开始得更早，只是我们看不到而已？
“我们的调查受到角分辨率的限制，”谢解释道。 “我们的角分辨率约为 15 AU，因此我们只能检测大于 8 AU 的子结构，例如环和间隙。
“因此，从长远来看，太阳和太阳之间的距离是 9 个天文单位。因此，如果存在比太阳和土星之间的距离更大的间隙或环，那么我们就可以检测到这些子结构。”
“我们在最早的系统中没有看到任何子结构，这可能是因为早期的子结构较小，”谢说。
伊森·西格尔出自《一声巨响开始”谢问另一个重要的问题。“很酷的是你看到这些早期圆盘中出现的结构，”西格尔说。
“是否有任何证据支持或反对我们所看到的是一个行星形成结构，而不是像一些模拟所表明的那样，在盘中雕刻出一个瞬态特征，该特征将在这个行星系统的演化过程中被冲走？”
“对于模拟来说，如果原行星盘内有地球大小或海王星大小的行星，它们将开始从周围的气体中吸积气体，然后随着时间的推移，它们将形成间隙和环，”谢说。
“另一方面，密度或温度的扰动等不同的不稳定性也会导致子结构。因此，通过观察很难确定这些子结构是否肯定是由行星引起的，或者它们来自不稳定性。 ”
谢还解释说，这很难确定，而且这是很多研究的主题。他还解释了检测间隙和环的重要性，无论它们是行星还是某种类型的不稳定性。
“但确定这些子结构何时形成仍然非常重要，因为即使我们不知道内部是否有行星，它仍然为我们提供了行星形成的时间尺度，”谢解释说。
这是因为在圆盘稳定下来并且湍流消退之前，行星和任何底层结构都无法形成。因此，即使这些实际上不是行星，它们的存在也表明原行星盘已经足够平静，可以开始形成结构和行星。
如果它们是行星，那么图像显示它们可以在承载盘的年轻恒星天体的生命周期内大约 30 万年内开始形成。只有未来的观察才能告诉我们这些是否真的是行星。
介绍这些图像和结果的论文正在准备出版。
