轉載 : 長蛇座行星形成殘骸盤狀物存巨大缺口

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轉載 : 長蛇座行星形成殘骸盤狀物存巨大缺口


這張圖片顯示了臨近紅矮星TW長蛇座的行星盤的缺口。左邊是哈勃太空望遠鏡圖像，
顯示了這個缺口距離恆星大約75億英里（120億千米），
右邊的圖形則顯示了缺口和恆星的相對大小。


這張圖展示了紅矮星TW長蛇座原行星盤比我們太陽系的體積還要寬得多，這顆可能的行星距離恆星120億千米遠。
在這樣遠的距離，這顆假定行星環繞軌道比我們的柯伊伯帶還要遠，後者是太陽系形成時殘餘多冰材料的“水庫”。

美國太空網報導，近日天文學家發現了一顆外來行星正在距離宿主恆星異常遠的距離逐漸形成的證據，
這項發現或可能挑戰之前有關行星是如何形成的理論。
研究人員利用美國宇航局哈勃太空望遠鏡發現在環繞紅矮星TW長蛇座的行星形成殘骸盤狀物存在一個巨大的缺口，
該恆星位於距離地球176光年的長蛇座。
這個缺口，很可能是由一個新生的未被觀測到的系外行星產生的，這顆新行星質量大約是地球的6至28倍，
距離紅矮星TW長蛇座120億千米，大約是太陽和冥王星之間距離的兩倍。
這個缺口分佈遙遠，這為現在流行的行星形成理論帶來了不少問題，後者認為整個世界在幾千萬年的時間裡緩慢生長，
主要靠吞噬原行星盤裡的氣體、塵埃和岩石。在距離宿主恆星如此遠的距離的行星形成過程應該發展的非常緩慢，
因為軌道速度會減慢，且在原行星盤較遠的地區擁有的原材料較少。
和距離太陽只有8億千米遠的木星相比，這顆潛在的紅矮星TW長蛇座行星形成的時間應該是木星的200倍，
研究人員這樣說道。據稱木星形成的時間大約為1000萬年左右。然而，
這顆質量為太陽55%的紅矮星TW長蛇座卻只有800萬年曆史。
另一種可能的觀點認為，行星可以快速形成——在幾千年的時間內——當原行星盤的部分變得引力不穩定並自我坍塌十。
但即使是這種情況，這樣低質量的行星是如何形成的，仍然是個未知數，研究人員表示。
“如果這顆潛在的行星的質量的確如預測的那麼低，那麼它就是現實的一個謎，
” 美國華盛頓市卡耐基科學學院的天體物理學家阿蘭·勃斯(Alan Boss)這樣說道，他並沒有參與這項研究。
“理論認為它不可能存在。”
對紅矮星TW長蛇座系統的進一步研究將幫助天文學家查明具體情況。“如果我們能夠證實那顆行星的存在，
我們可以將它的特徵與缺口特性的測量相聯繫，
”研究首席作者、美國馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的約翰·迪貝斯(John Debes)這樣說道。
“它或可能添加新的行星形成理論，也即在距離恆星遙遠的地方行星是如何形成的。”
然而，位於智利的阿塔卡瑪大型毫米波天線陣的觀測導致事情變得更加複雜，
觀測發現紅矮星TW長蛇座系統在距離恆星89億千米以外的範圍缺少比沙粒更大的塵埃顆粒。
“典型來說，首先你需要有小卵石才能形成行星，” 迪貝斯這樣說道。“因此，如果存在一顆行星，
但是它所包含的塵埃顆粒並不比沙粒大，那麼這對傳統的行星形成模型來說是個巨大的挑戰。”
迪貝斯和他的研究小組利用美國宇航局哈勃太空望遠鏡的近紅外照相機以及多目標分光計來研究近紅外光下的紅矮星TW長蛇座系統，
然後將這些觀測與哈勃數據檔案以及哈勃天文台太空望遠鏡成像光譜儀收集到的光學和光譜觀測結果進行對比。
行星盤上的缺口在每個觀測裡都存在。天文學家測量它的寬度大約為30億千米，這將幫助科學家預估計這顆潛在行星的質量。
紅矮星TW長蛇座整個行星盤延伸長達660億千米。這項研究發表在6月14日的天體物理學期刊上。

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