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9倍木星質量!哈伯觀測揭系外「幼齒」行星形成過程

「AB Aurigae b」氣態巨行星,質量是木星9倍。(NASA官網)

「AB Aurigae b」氣態巨行星,質量是木星9倍。(NASA官網)

2022/04/10 15:12

〔編譯陳成良/綜合報導〕天文學家利用美國太空總署(NASA)哈伯太空望遠鏡,最近觀測到一顆質量為木星9倍的系外行星,同時也是太陽系外至今發現的5000多顆行星中的最大一顆,其「孕育」過程仍處於非常早期階段,是迄今為止觀察到的氣態巨行星最早形成階段。由於該行星的誕生似乎跟一般認知不同,或顛覆過去科學界對行星形成的認知。

不過這顆名為「AB Aurigae b」的氣態巨行星,位於御夫座的變體恆星「御夫座AB」(AB Aurigae)附近508光年位置,由圓盤和星塵環繞。這顆恆星的質量大約是太陽的2.4倍,亮度幾乎是太陽的60倍,大約有200萬年歷史,以恆星標準來說,猶如在嬰兒在人類子宮中正在孕育發展。相對之下,太陽約有45億年,處於「中年」。

在天文學領域,一般認為,行星是透過重力「吸引」和「積累」周圍物質的「吸積」(Accretion)過程,由固體緩慢吸積到核心上而形成。這種「核心吸積」理論解釋了為何所有的行星都以相同的方向圍繞太陽運行,為何其軌道幾乎是完美的圓形。

不過「AB Aurigae b」繞其主星運行的距離,足足是冥王星與太陽距離的2倍。科學家認爲,在這樣遙遠的距離上,木星大小的行星需要很長時間才能透過「核心吸積」形成,因此,這顆類木行星很可能是透過「星盤不穩定性」(disk instability)形成,即當恆星周圍的大質量星盤冷卻時,重力導致星盤迅速分解成一個或多個碎片,隨後形成行星。

這項研究結果支持了之前的一種觀點,即巨行星能由「星盤不穩定性」這一過程形成,而不是只能透過解釋木星形成的標準模型「核心吸積」來形成。這一發現發表在4月4日的《自然天文學》期刊上。

「AB Aurigae b」(箭頭所指),位於御夫座的變體恆星「御夫座AB」(AB Aurigae)附近508光年位置。(NASA官網)

「AB Aurigae b」(箭頭所指),位於御夫座的變體恆星「御夫座AB」(AB Aurigae)附近508光年位置。(NASA官網)

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