牧夫座發(fā)現(xiàn)恒星系似幼年太陽系

牧夫座發(fā)現(xiàn)恒星系似幼年太陽系

　　天文學(xué)家判定在整個恒星-行星系統(tǒng)碟狀塵埃云中出現(xiàn)環(huán)形間隙區(qū)域，表明該恒星-行星系統(tǒng)中已經(jīng)有新行星天體誕生

　　近日天文學(xué)家通過美國宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的一項最新觀測結(jié)果，首次在宇宙深處找到一處極為年輕的早期恒星-行星系統(tǒng)。種種跡象表明，宇宙間行星的誕生的過程似乎正遵循著各自不同的方式。

　　據(jù)介紹，此次發(fā)現(xiàn)的幼年恒星系統(tǒng)，中心恒星位于牧夫座。在中心恒星周圍環(huán)繞著一圈正在孕育行星天體的碟狀星際塵埃云；同時，研究人員在該碟狀塵埃云中還清晰的觀測到一個極為明顯的環(huán)狀間隙區(qū)域。天文學(xué)家經(jīng)過分析認(rèn)為，在這圈碟狀塵埃云中包含有與太陽系形成初期非常類似的原生態(tài)行星物質(zhì)，并且，在碟狀塵埃的環(huán)狀間隙區(qū)域中很可能已經(jīng)有一個或多個巨型氣體行星發(fā)育形成。

　　根據(jù)以往的行星形成理論，當(dāng)一個早期恒星-行星體系中有巨大行星形成時，由于其逐步增長中的巨大引力場作用，在行星繞恒星進行圓形軌道運轉(zhuǎn)過程中，它會吸引并俘獲其軌道附近區(qū)域的星際塵埃物質(zhì)，就像吸塵器一樣在碟狀塵埃內(nèi)部逐步"清掃"出一圈清晰的環(huán)狀間隙區(qū)域。

　　研究人員認(rèn)為，新近形成的這些巨型氣體行星就像太陽系中的木星或其它我們所熟悉的大型氣態(tài)行星，盡管其中成形的行星目前還無法直接觀測和拍攝到，但其孕育行星的星際塵埃云和清晰可見的環(huán)狀間隙區(qū)就已經(jīng)證明了新行星的誕生。

　　一個幼年太陽系的翻版

　　天文學(xué)家稱，盡管此前在其它的恒星周圍也觀測到過類似的行星形成過程，但是如此年輕的早期恒星-行星系統(tǒng)卻是難得一見的。而且象這樣與早期太陽系情況極其類似的行星孕育系統(tǒng)，國際天文學(xué)界也是首次發(fā)現(xiàn)。研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)與我們所居住太陽系的形成幼年期狀態(tài)極為相似，實際上它就是一個正在發(fā)育中的幼年太陽系的雛形。

　　據(jù)介紹，在此次發(fā)現(xiàn)的早期行星系統(tǒng)中，中心恒星的質(zhì)量約為太陽的1.05倍，其距離地球大約420光年。如果將該恒星-行星系統(tǒng)與我們熟悉的太陽系進行比較，那么其中這道能夠明確觀測到的環(huán)狀間隙，大致相當(dāng)于太陽系中木星和天王星軌道之間的范圍大小。

　　來自美國羅切斯特大學(xué)的天體物理學(xué)教授丹-沃森認(rèn)為："這顆中心恒星就像一個早期版本的太陽，在它的行星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的這道環(huán)狀間隙區(qū)則正好相當(dāng)于涵蓋了太陽系中幾個巨型行星的全部軌道范圍。對比這兩個不同的行星系統(tǒng)，這個新發(fā)現(xiàn)的早期恒星-行星系統(tǒng)，就像是一張我們太陽系嬰兒時期的照片。"

　　傳統(tǒng)行星誕生理論面臨挑戰(zhàn)

　　新發(fā)現(xiàn)雖然能讓人們?yōu)橹硬灰?，但與此同時卻也給天文學(xué)家們帶來了新困惑：因為從星系中心恒星誕生的年代看，它從形成至今大約只有不到一百萬年的時間，而宇宙中大體積行星天體是否能夠在如此短暫的時間內(nèi)形成呢？

　　通常情況下按照傳統(tǒng)的行星理論認(rèn)為，宇宙中的行星在其誕生時，首先必定會經(jīng)由塵埃物質(zhì)聚集，逐步形成各自的巖石態(tài)固體星核，象地球和火星這樣的類地行星，其形成過程到了這一階段就已基本完成；而象木星那樣的巨型氣體行星，則會繼續(xù)在其早期固體星核的基礎(chǔ)上，依靠其巨大的引力作用逐步吸引和俘獲周邊大量的塵埃和氣體物質(zhì)，并最終完成其外部氣體塵埃殼。

　　而持另一種全新觀點的天文學(xué)派則對此有不同的看法。他們認(rèn)為對于象地球或者火星這樣的固態(tài)行星，其形成過程可以由上述理論解釋，但是對于體積和質(zhì)量都大得多的氣態(tài)行星來說，其形成過程則完全不同。堅持這種觀點的科學(xué)家據(jù)此推測，象這種巨型氣態(tài)行星，很可能是由原生態(tài)行星物質(zhì)在幾千年的時間跨度內(nèi)，經(jīng)由塵埃和氣體物質(zhì)的聚集崩塌后，在短時期內(nèi)直接形成的。

　　對此，來自美國密歇根大學(xué)的天文學(xué)教授紐瑞-卡福特表示："此次對這個早期幼年行星系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，對現(xiàn)在通行的大體積行星誕生理論是一次不小的挑戰(zhàn)，而對那些被認(rèn)為是經(jīng)歷數(shù)百萬年逐步積累最后產(chǎn)生巨型氣態(tài)行星的形成過程理論，似乎就是一次直接否定。由此看來，此次這個年輕行星系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和后續(xù)研究，對于最終真正弄清宇宙中類似木星這樣的巨型氣態(tài)行星，其初期的形成發(fā)展過程將起到巨大的推動作用。"卡福特教授的和他的研究小組已經(jīng)將此次的最新發(fā)現(xiàn)撰文發(fā)表在近期出版的《天體物理學(xué)》雜志上。