收藏本站 首页

人类初次察看到行星降生 专家解读行星是若何构成的

围绕御夫座AB星旋动的圆盘内出现“扭曲”,科学家认为那是行星正在形成的位置。环绕御夫座AB星旋动的圆盘内呈现“歪曲”,迷信家以为那是行星正在构成的地位。

  新京报讯(记者 张璐)据外媒报导,外洋地理学家应用欧洲北方地理台设在智利的千里镜,在距地球520光年的御夫座AB星左近,捕获到行星的降生进程。据悉,这是人类有史以来,第一次间接捕获到一颗行星降生的进程。

  迷信家运用千里镜观察到环绕御夫座AB星旋动的圆盘内有一个螺旋构造,螺旋构造内有气体和灰尘构成的一种“歪曲”形式,标记着行星正在凝集的地位。该研讨陈述宣布在《地理和天体物理学》周刊上。

  6月9日,相似火玫瑰绽开的“行星降生”画面激发网友热议。这颗行星是否是500多年前就构成了?行星是若何降生的?对此,记者采访了南京大学地理与空间迷信学院系内行星课题组副传授张辉。

  520年只是一霎时 咱们正看着一颗行星构成

  新京报:这次拍摄到的行星构成的地位在御夫座AB星,距地球520光年,这能否象征着拍摄时行星曾经构成?

  张辉:御夫座在河汉系内,离咱们520光年。一光年是光走一年的间隔,咱们如今看到的图片是该零碎520年前的模样。行星在原恒星盘中的演变工夫长达几百万年,比拟而言,520年只是一个霎时,因而能够以为咱们正看着一颗行星在御夫座AB的恒星盘里构成。

  行星零碎的构成进程大约分红几个期间,第一个期间是行星在气体盘中的吸积与发展阶段,这一阶段普通继续几百万年,直到气体盘在星风的感化下散失,这相称于行星在“襁褓”中的工夫,属于行星的年少期。今后次拍摄来看,吸积盘中的气体尚未完整散失,阐明这是一个十分年老的行星零碎。

  新京报:迷信家是若何捕获到这个进程的?是图片仍是视频?拍摄后需求非凡处置吗?

  张辉:迷信家能够把间隔太阳比拟近的年老恒星局部列一个表,约莫有百十来颗,对这些恒星逐一摄影“筛查”,大局部年老恒星周边都有盘状构造,再对此停止研讨。

  这次拍摄该当不是视频,由于拍视频没有太粗心义。玫瑰花旋臂构造发作变革的时标十分长,假如这颗行星间隔主星40AU,那它活动一个周期的工夫需求200年-300年,在咱们观察的这段工夫内不会发生太大变革。以是实际上是拍了良多幅照并叠加起来,再颠末降噪处置进去的后果。

  新京报:为何以往没有拍摄到行星降生的进程,在技能上需求哪些前提?

  张辉:以往大师但愿能拍到如许的画面,拍到行星构成进程中的“气体盘”。但以前的几十年里,观察技能达不到。

  大少数恒星离咱们的间隔很远,它们的气体盘对咱们视野的张角十分小,要去辨别如许的盘和下面的后果在技能上很坚苦,需求口径很大的千里镜、并扫除地球大气颤动的搅扰,以前的千里镜达不到如许的程度。

  此次观察用的就ALMA千里镜,它是一个毫米波波段的射电千里镜阵,由良多的小口径的千里镜拼起来等效大口径的千里镜,因而可以比拟细节地辨别“盘”上的一些构造。观察者在两个旋臂构造交代之处拍到了一个亮堂的团块,并据此以为这便是正在吸积气体的行星。

  但今朝另有一些争辩,由于这篇文章刚公布。另外一个课题组以为,相似的旋臂构造也能够是由双星构成。数值模仿发明,假如在间隔地方恒星大约40AU(地理单元,指地球到太阳的间隔,1AU约1.5亿千米)之处有一颗伴星,其活动对恒星盘的扰动也可发生相似旋臂构造。

  以是此次拍到的是潜伏的行星构成进程,包含这篇论文的名字写的也是“能够的证据”。

  观察后果对研讨行星终极构成途径颇有代价

  新京报:对于行星的降生,今朝迷信界有哪些实际假说?

  张辉:行星构成有良多实际模子,大要可分为两种。

  一种叫“核吸积”模子,是一个“自下而上”的进程:原恒星盘内少量微米量级的灰尘经过相互碰撞、粘黏发展成良多毫米到厘米量级的小“鹅卵石”;而后颠末“卵石吸积”进程迟缓发展到少量千米量级的“星子”;这些星子互相碰撞并合,此中某些侥幸儿无机会发展为更大的行星“胚胎”,或称为“行星核”。

  “行星核”吸积其四周的固体颗粒和蔼体的进程,便是“核吸积”进程。今朝,这一模子可以表明大局部的观察后果,因而也被大少数人所承受。

  另有另外一种模子以为,行星的构成进程能够跟恒星相似,是一个“自上而下”的进程。也便是说在恒星构成进程中,具备宏大品质的气体团块在“引力不波动性”的感化下割裂、塌缩,在塌缩的进程中团块开端扭转,因为向心力的感化而愈来愈扁构成原恒星盘,在盘地方高密度区构成恒星。

  与此同时,原恒星盘上其余中央也能够发作部分的“引力不波动”,而割裂构成更小的团块,这些小标准的团块终极塌缩构成行星。

  这一模子能够表明一些轨道周期较长、品质较大的行星的构成进程,但在表明小品质行星的构成时碰到了坚苦。因而大师猜想,行星的构成是一个庞大的进程,并不是由繁多机制所决议。

  新京报:今后次拍摄到的画面看,你以为这颗行星能够属于哪一种构成范例?拍摄到的画面临将来研讨有哪些意思?

  张辉:此次的观察颇有意义之处在于玫瑰状的旋臂构造。以前咱们做过良多的模仿,发明假如不思索恒星盘的“自引力”,旋臂该当是一个绝对紧致划一的构造。假如思索恒星盘上气体的“自引力”,在某些状况下能够触发“引力不波动”效应,会自觉构成相似玫瑰状的多旋臂构造。

  这阐明,这颗行星能够是随同着原恒星盘的“引力不波动”进程构成的。由于观察后果5月份刚进去,如今大师还在评论辩论傍边,看哪一种模子更能表明如今的观察后果。这在将来对咱们研讨终极行星构成的途径黑白常有代价的。

  同时要阐明的是,核吸积模子和引力不波动模子有实质差别。可是太阳系内行星十分多,恒星的物理情况也是千差万别,以是极可能有一局部行星经过核吸积构成,另一局部经过引力不波动构成,在大天然里甚么样的能够性城市有。

  行星演变长达几十亿年 寿命取决于宿主恒星

  新京报:地球最后的降生进程能否也能够是如许一幅画面?

  张辉:实在咱们也挺猎奇,依照如今对太阳系的研讨,太阳系原恒星盘的初始品质缺乏以激发“引力不波动”效应。以是,咱们以为太阳系的构成能够是核吸积模子,是绝对陡峭的进程。而从地球大气成份来看,地球极可能属于气体盘完整散失当前构成的“第二代行星”,但今朝还没有定论。

  关于良多太阳系外的行星,咱们对其气体和固体的比例停止研讨,发明假如这个行星是在气体还没散失以前构成的,它普通会具备较厚的气体壳层,且大气层中氢和氦元素的比例会比拟高,关于如许的行星,咱们称之为“第一代行星”。

  而太阳系内的地球、水星等类地行星,氢和氦的含量绝对较低,阐明它们能够是在气体盘完整散失当前构成的“第二代行星”。恰是由于地球在气体盘散失当前构成的,以是地球上才能够呈现性命,假如在氢气包裹的行星外表,性命呈现的能够性会大大低落。

  新京报:行星的性命周期普通有多长?以往有拍到过行星出生的进程吗?

  张辉:行星呆在气体盘襁褓中的工夫,大约100万年到1000万年,取决于气体盘的寿命。这段工夫绝对于行星的全部性命来讲很短,但其大局部品质增加都是在这段工夫内实现的。

  等气体散失了,行星对气体的吸积进程也就中止了,后续还会吸积一些固体,但整体品质的变革将很小,能够说便是“长成为了”。行星大局部的寿命,是在尔后跟其余的行星、星子、固体灰尘的互相感化,这个演变工夫能够长达几十亿年,比方说地球曾经45亿多岁了。

  恒星有核反响,一种核燃料烧完了就进入下一阶段,最初就燃烧了,酿成白矮星或许中子星乃至黑洞。而行星差别,行星没有出格宏大的变革的话,它会不断在那边。

  太阳如许的恒星再过50多亿年后会酿成一个红巨星,其半径会收缩200多倍,对地球发生一个劫难性结果,地球极可能最初会被收缩后的太阳吞噬掉。

  太阳酿成红巨星后,再过几十亿年的演变会在一次超新星迸发后燃烧并酿成白矮星,此时全部太阳系内的行星将蒙受“没顶之灾”,此中一些会被间接捣毁,另外一些能够被抛射到宇宙中酿成“漂泊行星”。固然也能够会有一些幸存上去,成为环绕白矮星活动的行星。从这类意思来讲,行星的寿命次要取决于其宿主恒星。

  行星会被恒星吞噬掉,以前有过如许的实际研讨,也有观察上的直接证据,即行星被撕碎当前,掉到恒星上会改动恒星大气层的金属品貌。但想间接拍摄到恒星吞噬行星的进程,黑白常难的。

  新京报记者 张璐

相关文章

用户评论

*

*

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

028-123456