新發現

ALMA看到行星正在形成的碎片環

Read time: 1 minute

要在別的恆星周圍找到行星，真是相當困難，因為很多那些行星實在都太小了。但
果是要找「行星系統」的話，還有其他方式能透露其存在。譬如在離地球不遠的「北
落師門」恆星附近，ALMA就拍到了一圈碎冰。為什麼那邊會有個碎冰環存在呢？唯一
的解釋就是，在北落師門那邊有一個「行星系統」。
行星誕生在新生恆星周圍形狀扁平的氣體塵埃盤裡面。大岩石類的物質藉由聚集在一
起而成為像地球這樣的行星，而大冰塊最後就會形成像木星那樣的巨行星。但並不是
每一塊岩石或冰最後都成為行星，也因此，我們太陽系裡就有兩條碎片帶，第一條碎
片帶位於火星和木星的軌道間，由小岩石小行星組成。第二條碎片帶位於海王星軌道
外，包含許多冰天體。
在北落師門附近發現的環，和前述這個冰天體碎片形成的環就非常像。這些環常比行
星大得多，所以，在地球上要是藉由望遠鏡幫忙，就可以找到這些碎冰環──那比找到
行星容易得多。早在2012年，ALMA還沒完全蓋好時，ALMA已經幫忙拍到這個環的一
小部分。現在，一共有66座天線的ALMA交出了一張完整的環的圖像，這也是在毫米
波段取得的第一張。
同時，ALMA還在環的所在位置，觀測到一氧化碳氣體。這些氣體一定是彗星碰撞釋放
的。觀測結果顯示出：在北落師門周圍的彗星和太陽系中的彗星非常像。北落師門周
圍的碎片環很窄，邊緣很薄，而且不是正圓形。圖左下的一側比對面側離恆星近。* 這
些情況只有一個可能的解釋，環一定是靠行星重力「雕塑」出來的。
哈柏太空望遠鏡可能幾年前已看到了這些行星的其中之一。未來，天文學家希望確認
這個探測結果，並在北落師門恆星系統裡找到更多的行星。
*在ALMA圖像中，環看起來像拉很長的橢圓。原因是我們觀測環的角度不是正面，而
是有點仰角。不過就算我們能看到環的正面，它看起來仍然是偏心，意思是環的某一
側較對面側更接近恆星。

發現了什麼？

北落師門是南魚座最亮的恆星。由於距離地球只有25光年，很容易以肉眼能看到。這個恆星的質量是太陽兩倍，相當年輕：只有4.4億歲（太陽的年紀是它十倍！）。ALMA拍到的碎片環圖像距離恆星大約有200億公里，那差不多是太陽和海王星距離的4.5倍。北落師門碎冰環寬約20億公里。

誰發現的？

過去幾年中，美國加州大學柏克萊分校的天文學家Paul Kalas一直在對北落師門這個恆
星系統廣泛地研究。ALMA望遠鏡和北落師門相關觀測的團隊也由Paul Kalas總主持。
這些研究北落師門的團隊交出兩篇科學論文來發表觀測成果。兩份論文都刊登在【天
文物理學期刊】。第一篇論文的第一作者是Meredith MacGregor，是位來自美國麻州
劍橋市哈佛史密松天文物理中心的天文學家。第二篇論文的主要作者是英國劍橋大學
的Luca Matrà。

---

ALMA URL