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英刊探究巨大气态行星成因:行星弹撞或可造就
2022-09-06

参考消息网11月8日报道 英国《新科学家》周刊网站11月6日发表题为《热木星可能是行星弹撞形成的》的报道称,行星弹撞可能造就了热木星(公转轨道极为接近母恒星的类似木星的气态行星——本网注)这种奇特的星体。最新研究显示,年轻行星之间的碰撞可能产生了这些巨大的气态行星的内核,这对热木星形成的传统观点构成了挑战,传统观点认为,热木星是从所属星系外缘向内迁移进来的。

最先发现的系外行星大多是热木星,这是一些巨型气态行星,以数天甚至数小时为周期围绕母恒星公转。

加拿大不列颠哥伦比亚大学的阿龙·博利说:“热木星的出现让寻找类地行星的科学家大吃一惊,它们的存在立即对行星形成理论构成了挑战。”

早期理论认为,这些星体在形成之初距离母恒星的距离至少与地球同太阳的距离一样远,然后向内不断迁移。

但是,美国航天局开普勒望远镜发现的大量行星让人们对这一理论提出质疑。开普勒望远镜观察到一些被称为“超级地球”的巨大岩质行星和被叫做“迷你海王星”的星体围绕母恒星运转。随着它们的轨道逐渐向内迁移,这些行星按理会聚集越来越多的气态和尘埃,最终变成巨型气态行星。但实际情况是,这些行星仍然是岩质的,这说明它们可能是在距离母恒星更近的地方形成的。

此外,开普勒望远镜还观察到一些奇特的星体系统,在这些系统中,若干颗岩质行星在母恒星附近聚集起来,科研人员称之为紧密结构内行星系统(STIP)。这些行星系统大多最终会失去稳定性,接连撞击起来。

如果碰撞非常缓慢,那么这些行星可能粘在一起形成一颗新行星的内核。如果碰撞是在恒星周围弥漫的物质消散之前发生的,那么这个内核可能会吸引足量的气体和尘埃,从而变成一颗热木星。恒星周围弥漫的物质消散大约需要1000万年时间。

为了验证这一观点,博利及其同事向开普勒-11的计算机模型中输入不稳定参数。开普勒-11是一个星体系统,里面有6颗岩质行星,以比水星同太阳的距离还近的轨道环绕母恒星运转。计算机模拟产生了数颗温木星——与母恒星距离比热木星稍远一点的巨型气态行星。

博利说,这并不意味着行星一点都没有朝着母恒星迁移——只是说明,内迁恐怕不是温木星和热木星形成的主要途径。

美国亚利桑那大学的凯瑟琳·沃尔克说:“这种理论与STIP不稳定的观点十分契合。这是一种完全不同的(热木星)形成思路。”

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