科学求知者520光年外,这颗天体“直播”巨行星的形成,科学家兴奋不已
关于太阳系内各大行星的形成过程 , 科学家们提出了许多理论 。 不过 , 如果没有证据 , 一切理论都会面临质疑 。 最近 , 我们终于获得了一次千载难逢的机会 , 可以亲眼见证一下行星的形成过程 。 御夫座的奇观
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这一事件发生在距离我们520光年以外的御夫座 , 是由一组国际文学家团队发现的 。 当研究人员利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜阵列(VLT)进行观测的时候 , 御夫座AB星(AB Aurigae)的中心区域 , 发现了一个由尘埃和气体云组成的“扭曲”螺旋结构 。 正是这个结构 , 引起了科学家的注意 。
研究人员在论文中写道:“流体力学模拟过程显示 , 在行星形成的早期阶段 , 原始行星盘和行星会相互作用 , 产生所谓的‘林德布拉德共振’ , 在行星的周围形成内、外两个螺旋结构 。 尽管这个特殊阶段已经在理论上有了相当准确的描述 , 但实际观测的证据几乎没有 , 所以始终没有形成定论 。 ”
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(图片说明:夜空中的御夫座)
而这一次的观测 , 将是验证这个理论的完美机会 。 通过对这颗新天体形成过程的观测 , 我们将了解这个理论究竟是否正确 。
想要了解林德布拉德共振 , 咱们还要从头说起 。 林德布拉德共振
目前 , 关于太阳系形成的理论 , 最被大家接受的就是星云假说了 。
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该理论认为 , 在太阳系形成之前 , 这片区域充满了星际尘埃和气体 。 首先 , 在静电力的作用下 , 一些冰冷的物质相互结合在一起 , 导致引力开始不再平均 , 所以有一些位置引力较大 。 于是 , 它们通过引力逐渐吸引其他微粒靠近 , 凝聚 , 最终形成了太阳 。 不过 , 太阳并没有吞噬所有的物质 , 在太阳系范围内 , 还有很多尘埃或者气体残留下来 。 它们同样也会在各自的区域凝聚 , 形成行星、彗星、矮行星、小行星等天体 。
以行星为例 , 其形成过程基本和太阳类似 , 也是先通过静电力结合 , 然后形成较大的引力 , 吸引更多微粒落入 。 在这个过程中 , 围绕着正在形成的行星而下落的粒子会受到扰动 , 椭圆形轨道离心率变得非常大 , 并且在距离新行星最近和最远处形成振动 。 如果这种振动恰好与其公转周期成倍数关系 , 那么它就进入了所谓的德布拉德共振状态 。 按照理论计算 , 它们会形成一种螺旋形的图案 。
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(图片说明:林德布拉德共振动态示意图)
林德布拉德共振不仅在行星形成过程中出现 , 而且还会在行星形成后依然造成影响 。 比如巨大的土星环 , 可能也是林德布拉德共振作用的结果 。 它甚至可能影响到星系这样的巨大结构 。 科学家认为 , 像银河系这样的大质量星系之所以能形成旋臂、呈现出旋涡状结构 , 与林德布拉德共振也有着分不开的关系 。
可以说 , 验证林德布拉德共振几乎是万事俱备 , 只欠东风 。 而东风 , 就是亲眼见证行星的形成过程 。 见证行星的诞生
观测行星的形成不是一件容易的事 , 太阳系内是不可能形成新的行星了 。 如果在太阳系外寻找 , 首先是机会可遇而不可求 , 其次是距离太远 , 很难看得清 , 另外这些恒星的光芒会造成干扰 , 新行星被淹没在宿主恒星的光芒下难以观测 。
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