在行星形成盤的外側區域發現行星正在形成

凹瑪望遠鏡找到在繞著遙遠恆星轉的新行星,不過不是真的看到,那個行星太小了,從地球並 沒辦法偵測的到。找到它的方式,是去看在繞著恆星轉的塵埃盤上的行星留下的軌跡。就好像 是,從隱形人在雪地留下的腳印去找隱形人。

很多新生恆星都有扁平且轉動的氣體塵埃盤環繞著,最終,盤裡的物質會堆積成行星。因此,那些盤也稱為原行星盤。一旦巨行星開始形成,就會在盤面上形成一圈寬環狀的間隙凹槽,這是因為,行星寶寶像吸塵器,會把軌道上的塵埃掃空。

的確,在HD169142這個恆星周圍的原行星盤上,也顯示出它有這麼一圈寬寬的間隙。塵埃盤不 是平滑的,變成是有個內盤和外盤,而兩者之間,有空空的區域。這空白區裡,天文學家確信, 一定有個巨行星。

但是凹瑪的新觀測所揭示的,很非比尋常。外盤竟然由三個窄環組成,彼此再由窄間隙隔開。由於三個窄環靠得那麼近,這些窄間隙不可能是兩個各別行星產生出來的。那,到底什麼原因 產生三個窄環呢?

現在,天文學家認為他們有答案了。靠強大電腦的幫忙,可以模擬出一個年輕的行星系統的演 化過程。他們發現,這次觀測到的結果,可以只用一個行星加以解釋,這個行星的質量,大約是 地球10倍。

這樣的一個行星,能在外側盤上打開一條間隙,也會把灰塵集中在自己的軌道上,那都是因為 灰塵的壓力波的緣故,而這樣的結果,就會是三道環:一個在行星自己軌道上,另外在左右兩 側,各一。

有趣的是,中間的那道環並不很精準地位在正中間,而是在距離內環約10億公里,離外環約18 億公里的位置上,這意味著,行星正在緩緩朝內移動。

如果這個解釋在未來觀測中能獲得確認,對於行星系統如何誕生的研究,可就幫大忙了。顯然,比較小的行星也可以在原行星盤的最外側形成,而且就算較靠近恆星的地方已經有一個巨行 星存在,也無所謂。


發現了什麼?

HD169142是恆星,位在人馬座,距離地球約370光年。年齡為6百萬歲(以恆星來說,相對算年 輕),它的質量比太陽大70%。周圍已經有個原行星盤。盤上有個寬間隙,可能是那裡有個巨行 星所造成的。這個間隙的位置離恆星約65億公里,大約等於太陽和冥王星之間的距離。新的凹 瑪觀測顯示外側環是由三個窄塵埃環組成的。這三個環的環寬,都在數百萬公里上下,而彼此 相距的距離,則介於100萬到200萬公里之間。

誰發現的?

HD169142的ALMA觀測由一支國際天文團隊在2017年9月至11月期間完成。團隊主持人是智利 聖地牙哥大學的Sebastián Pérez。其他成員有Sebastián Pérez的智利同事Simon Casassus和Lucas Cieza,還有Clement Baruteau(法國)、董若冰(加拿大)、Antonio Hales(美國)等。研究結果發表 在2019年7月的《天文學期刊》上。

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