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巨行星的命运取决于它们长大的环境_科技频道_东方资讯

发布日期:2020-08-26 06:58   来源:未知   阅读:

在最近发表在"皇家天文学会月刊"上的一项新研究中,一组研究人员调查了这一长期存在的谜团。具体来说,该团队使用模拟来研究新形成的巨行星随着时间的推移可以通过其恒星系统迁移的各种方式。

另一方面,研究人员还发现,在较温和的原行星盘中生长的巨行星 - 那些质量较小且更稳定的行星 - 往往被向内拖向它们的母恒星。虽然这似乎是首选路径,但它不一定是最安全的。该团队指出,一些向内迁移的行星被与原行星盘和主星的强烈引力相互作用撕裂。

"有很多关于我们不知道的早期年轻行星的事情,"中央兰开夏大学(UCLan)的天文学家,新研究的主要作者Dimitris Stamatellos在新闻发布会上说。"将行星推向其母恒星的力量与推动行星远离它的力量之间存在着非常精细的平衡。"

天文学家普遍认为,行星是由围绕大多数新生恒星的尘埃碎片盘形成的。当这些所谓的原行星盘中的一个围绕一颗新星旋转时,一团物质聚集在一起。在几百万年的过程中,这些团块(称为星子)变得越来越大,形成原始行星,最终清除其在盘内的轨道路径上的星云。当原行星足够大时,重力将其吸成球形,最终巩固其作为真正行星的地位。然而,在这些行星形成之后发生的事情仍然有点神秘。

为了进行这项研究,Stamatellos和他的团队使用UCLan高性能计算机和英国DiRAC超级计算机设施进行了先进的计算机模拟。利用这些强大的工具,研究人员能够模拟木星质量的行星如何受到原始宇宙家园的影响:原行星盘。

对于巨行星来说尤其如此。虽然我们太阳系中所有太阳系最大的行星都离太阳有较远的轨道,但在其他恒星系统中,发现巨大的系外行星却非常非常接近它们的恒星。为什么会这样呢?难道所有的巨行星不是都应该在类似的位置么?

他们的初始环境越拥挤和混乱,他们就越有可能被甩出去。

虽然关于年轻巨行星的形成和迁徙习惯仍然存在许多问题,但天文学家希望最近发射的TESS望远镜 - 它将在地球300光年内搜寻近20万颗恒星周围的系外行星 - 将有助于回答这些问题。

尽管该团队证实了一些行星在它们形成之后向内移向它们的母恒星(正如之前的研究所示),但该团队惊讶地发现,很大一部分正在成长的巨星会被拖离它们的主星,这种类型也是我们今天在自己的太阳系中看到的设置(类地行星在内侧,类木行星被抛掷恒星系外侧)。

"行星的生存也很难预测。最初形成的许多行星可能会被摧毁,只有少数可以存活到成年期,"Stamatellos说。"这一新发现的对年轻巨行星如何演化的多样性的见解可以帮助我们更多地了解我们自身的太阳系的形成。"

他们发现,在巨大的,不稳定的原行星盘上长大的巨行星往往被推向外面,远离它们的母恒星。通常,这些行星最终会迁徙到木星和太阳之间距离的10到40倍之间。这一发现使得该团队得出结论,可能有更多的巨型系外行星远离天文学家的轨道。问题是 - 就系外行星检测而言 - 至少就目前来说,它们看起来数量太少了。

AA Tauri周围的原行星盘是一个可能位于460光年远的行星系统