哈勃太空望遠鏡觀測到系外類木巨行星形成

美國科學(xué)家借助哈勃太空望遠鏡，直接觀察到太陽系外類木行星御夫座AB Aurigae b的形成過程。他們指出，這一劇烈過程支持一個長期以來備受爭論的有關(guān)木星形成的理論——“星盤不穩(wěn)定性”，即巨行星能由大團坍縮氣體通過引力不穩(wěn)定性這一過程形成，而非只能通過標(biāo)準(zhǔn)“核吸積”形成。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期的《自然·天文學(xué)》雜志。

天文學(xué)家認(rèn)為，所有行星都由源于星盤的物質(zhì)組成。類木行星形成的主流理論被稱為“核吸積”，這是一種“自下而上”的方法，即嵌入星周盤中的行星由大小不等的小物體生長而來，形成的核心會慢慢從星盤積聚氣體。而“星盤不穩(wěn)定性”是一種“自上而下”的模型，即當(dāng)恒星周圍的大質(zhì)量星盤冷卻時，重力導(dǎo)致星盤迅速分解成一個或多個碎片，隨后形成行星。

在最新研究中，科學(xué)家們借助哈勃太空望遠鏡和昴星團望遠鏡來探測和觀察AB Aurigae b，其質(zhì)量約為木星的9倍，繞主星運行的距離是冥王星與太陽距離的兩倍。他們認(rèn)為，在這樣遙遠的距離上，木星大小的行星需要很長時間才能通過核吸積形成，因此，這顆類木行星很可能是通過“星盤不穩(wěn)定性”形成。

該研究負(fù)責(zé)人、昴星團望遠鏡和美國國家航空航天局（NASA）阿姆斯研究中心的天體物理學(xué)家泰恩·庫里等人，將哈勃太空望遠鏡提供的數(shù)據(jù)與位于夏威夷莫納克亞山頂?shù)年男菆F望遠鏡上最先進的行星成像儀器SCExAO的數(shù)據(jù)進行比較，證實了他們的結(jié)論。

卡內(nèi)基科學(xué)研究所的艾倫·博斯強調(diào)：“這一新發(fā)現(xiàn)有力地證明，一些氣態(tài)巨行星可以通過‘星盤不穩(wěn)定性’機制形成。歸根結(jié)底，引力才是最重要的，因為恒星形成過程中的殘余物最終會被引力拉到一起，以某種方式形成行星。”

了解類木星行星的早期形成階段對科學(xué)家進一步了解大質(zhì)量氣態(tài)巨行星的演化具有重要意義，也有助天文學(xué)家更好地了解太陽系的歷史。研究人員還計劃借助NASA的詹姆斯·韋布空間望遠鏡等，進一步研究AB Aurigae等原行星的化學(xué)組成。