宇宙“三明治”:行星形成的新解释

宇宙“三明治”:行星形成的新解释研究人员在"出生环境"或围绕中心恒星旋转的尘埃和气体的原行星盘中发现了一个新的行星形成过程。这种被称为"夹层行星形成"的方法表明,原行星盘中两颗大行星的存在会导致它们之间形成一颗较小的行星。这是由于两颗较大的行星阻碍了尘埃的向内流动,导致它们之间的尘埃吸积量减少。随着时间的推移,聚集的尘埃可以聚集在一起,形成一个"夹在"两颗大行星之间的较小的行星。(图片描述了在两颗大行星之间形成的行星。)来源:MarkGarlick博士/华威大学华威大学的研究人员调查了行星的"出生环境"--围绕中心恒星旋转的气体和灰尘区域,这被称为原行星盘。他们在这个区域发现了一种新的行星形成方法,这在以前的研究中尚未描述。这项工作已经提交给《皇家天文学会月刊》,并在今天(7月3日星期一)开始的国家天文学会议上进行了展示。研究小组展示了原行星盘中的两颗大行星如何有可能在它们之间产生一颗较小的行星--他们称之为"夹层行星的形成"。其原因是两个原始的大行星限制了尘埃的向内流动。这意味着,与没有外行星的情况相比,聚集在它们之间的灰尘数量减少了。如果这些尘埃最终聚集在一起形成一颗行星,那么中间的行星可能会比外面的两颗行星要小--就像三明治的馅料。虽然该领域还需要进一步研究,但这一理论可以为小行星的形成提供可能的解释;比如火星和天王星,它们各自被较大的行星所包围。来自华威大学物理系的副教授和多萝西-霍奇金研究员法扎纳-梅鲁说:"在过去的十年中,观察发现原行星盘中存在着环和空隙。空隙是我们期望的行星所在的地方,我们从理论工作中知道,行星会导致尘埃环在它们的外部形成。在这些环中究竟发生了什么,这给全世界的天文学家提出了一个重要问题。""在我们的研究中,我们提出星环是行星形成的场所;具体而言,目前在这些星环中存在着夹层行星的形成。这与行星形成的传统观点非常不同,我们通常期望行星从圆盘内部到外部依次形成,越往外质量越大。真正有趣的是,我们从系外行星的观测中发现了一些例子,这些例子实际上显示了这种夹层式的行星结构--中间的行星比它的邻居质量小;这也是一个合理比例的系统。最近,行星形成领域已经发生了革命性的变化。在过去的十年里,自从一个新的精密望远镜(阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列)开始观测夜空以来,行星形成盘的高分辨率图像已经出来了。这些图像为我们提供了关于行星如何形成和演变的线索;能够站在这项研究的最前沿是令人激动的。"这项由英国皇家学会资助的研究将在国家天文学会议上发表,并已提交给《皇家天文学会月刊》(MNRAS)杂志发表。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369019.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1369019.htm

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天文学家发现行星形成的第一步 与理论预期相反

天文学家发现行星形成的第一步与理论预期相反天文学家已经非常善于发现恒星周围行星形成的迹象。然而,要完全掌握行星的形成,关键是要研究这一过程尚未开始的情况。但对年轻恒星金牛座DG的最新详细观测表明,它有一个光滑的原行星盘,没有行星形成的迹象。这次成功地没有发现行星的形成可能表明金牛座DG正处于行星形成的前夜。用ALMA观测到的金牛座DG周围磁盘的无线电波发射强度图像。圆盘中尚未形成星环,这表明它正处于行星形成之前。资料来源:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),S.Ohashietal.原行星盘和行星的成长行星是在原恒星(仍在形成过程中的年轻恒星)周围的气体和尘埃盘(称为原行星盘)中形成的。行星的生长速度非常缓慢,因此无法观察到行星的演变过程,因此天文学家需要观测许多处于行星形成过程中不同阶段的原恒星,以建立理论上的认识。这次,由日本国立天文台(NAOJ)的大桥谕(SatoshiOhashi)领导的国际研究小组利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),对位于金牛座方向410光年外的一颗相对年轻的原恒星--DG金牛座周围的原行星盘进行了高分辨率观测。研究小组发现,DG金牛座的原行星盘非常光滑,没有任何表明行星正在形成的环。这让研究小组相信,金牛座DG系统将来会开始形成行星。意外发现和未来研究研究小组发现,在行星形成前的这一阶段,中心原恒星40AU(约为太阳系天王星轨道大小的两倍)范围内的尘粒仍然很小,而在这一半径之外,尘粒的体积已经开始增大,这是行星形成的第一步。这与行星形成始于星盘内部的理论预期相反。这些结果为行星开始形成时的尘埃分布和其他条件提供了令人惊讶的新信息。未来对更多实例的研究将进一步加深我们对行星形成的理解。参考文献:《ALMA三波段频率观测揭示的DGTau原恒星周围光滑盘中的尘埃富集和晶粒生长》,作者:SatoshiOhashi、MunetakeMomose、AkimasaKataoka、AyaEHiguchi、TakashiTsukagoshi、TakahiroUeda、ClaudioCodella、LindaPodio、TomoyukiHanawa、NamiSakai、HiroshiKobayashi、SatoshiOkuzumi和HidekazuTanaka,2023年8月28日,《天体物理学报》。DOI:10.3847/1538-4357/ace9b9编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404957.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1404957.htm

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挑战广为接受的行星形成理论:小恒星可能承载比想象中更大的行星

挑战广为接受的行星形成理论:小恒星可能承载比想象中更大的行星然而,模型预测,低质量恒星的低质量盘不会提供足够的材料以这种方式形成一个气态巨行星,或者至少在盘破裂之前不会足够快。这项研究最近发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上,由英国科技设施委员会(STFC)资助,研究人员利用美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)的观测数据,对91,306颗低质量恒星进行了研究,在15个案例中发现亮度下降,对应于一个气体巨头从恒星前面经过。艺术家对NGTS-1b号行星日出的印象,这是以前发现的围绕一颗低质量恒星运行的气体巨行星。资料来源:华威大学/马克-加里克15颗潜在的巨行星中,有5颗后来用独立的方法被确认为行星。这些被确认的行星中,有一颗围绕着一颗质量为太阳五分之一的恒星运行--根据行星形成模型,这是不可能的。主要作者埃德-布莱恩特博士(英国伦敦大学穆拉德空间科学实验室,原华威大学),作为其博士论文的一部分发起了这项工作,他说:"低质量的恒星在形成巨行星方面比我们想象的要好。我们的结果对行星形成模型提出了严重的问题。特别是,我们检测到围绕低至太阳质量20%的恒星运行的气态巨行星,这与当前的理论构成了冲突。"共同作者VincentVanEylen博士(UCL的Mullard空间科学实验室):"尽管罕见,但气态巨行星确实存在于低质量恒星周围,这是一个出乎意料的发现,这意味着行星形成的模型将需要被修改。"一种可能的解释是,气态巨行星不是通过核心吸积形成的,而是通过引力不稳定形成的,即围绕恒星的圆盘碎裂成行星大小的尘埃和气体团块。如果是这样的话,低质量的恒星可以承载非常大的气体巨行星,质量是木星的两到三倍。然而,这被认为是不可能的,因为低质量恒星周围的星盘似乎没有大到足以以这种方式破碎。研究人员说,另一种解释是,天文学家低估了一颗恒星盘的质量,这意味着小恒星毕竟可能通过核心吸积形成巨行星。这可能是因为我们错误地计算了我们可以通过望远镜观察到的星盘的质量,或者是因为星盘在恒星生命之初具有更大的质量,当时它们非常难以观察(因为它们被嵌入尘埃云中),而在恒星生命的后期,我们可以观察到它们。共同作者DanBayliss博士(华威大学)说:"我们对这些原行星盘的质量的了解可能并不像我们想象的那样好。强大的新仪器,如詹姆斯-韦伯太空望远镜,将能够更详细地研究这些星盘的特性。"在他们的论文中,研究人员试图确定巨行星在低质量恒星周围出现的频率,测试这种出现率是否符合核心吸积模型的预测。他们使用一种算法来识别低质量恒星发出的光线中的凌日气态巨行星的信号。然后他们对这些信号进行了审查,排除了一些假性信号。为了确定他们的方法有多大可能探测到围绕这些恒星运行的实际气体巨行星,他们在实际的TESS星光数据中插入了数以千计的凌日行星信号的模拟,然后运行他们的算法,看看有多少这些行星会被探测到。现在,研究人员正在努力将他们确定的15颗候选行星中的9颗确认为行星(或排除)(到目前为止,有5颗已经被确认为行星,还有一颗假阳性)。这些候选行星有可能是伴星,或者可能有其他原因导致亮度下降。研究小组将通过寻找其宿主恒星位置的"晃动"来推断这些物体的质量,这表明可能的行星的引力牵引。这种摆动可以通过对星光的光谱分析来检测--测量不同的光带来追踪恒星远离我们或向我们移动的情况。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359547.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359547.htm

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詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段这幅艺术家的作品展示了位于半人马座(TheCentaur)南部活动星系NGC3783中心的超大质量黑洞的周围环境。利用欧洲南方天文台智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜干涉仪进行的新观测不仅揭示了黑洞周围的热尘埃环,还揭示了极区的冷物质风。图片来源:ESO/M.科恩梅瑟而木星、土星、天王星和海王星则主要含有气体。但科学家们很早就知道,行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍,这就引出了一个紧迫的问题:大部分气体何时以及如何离开新生的行星系统?揭开行星盘的秘密亚利桑那大学月球与行星实验室的纳曼-巴加(NamanBajaj)领导的一项发表在《天文杂志》上的新研究给出了答案。研究小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)获得了这样一个新生行星系--也被称为周星盘--的图像,这个行星系正在积极地将气体分散到周围空间。亚利桑那大学月球与行星实验室的二年级博士生巴加说:"知道气体何时散去非常重要,因为这能让我们更好地了解气态行星有多少时间来消耗周围环境中的气体。JWST可以帮助我们揭示行星是如何形成的。"行星的形成过程巴加表示,在行星系统形成的早期阶段,行星凝聚在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中。这些微粒聚集在一起,形成越来越大的块状物,称为行星体。随着时间的推移,这些行星体碰撞并粘连在一起,最终形成行星。形成的行星的类型、大小和位置取决于可用物质的数量及其在星盘中停留的时间。因此,简而言之,行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。这一发现的核心是对TCha星的观测,这是一颗年轻的恒星--相对于年龄约为46亿岁的太阳而言--被一个侵蚀的周星盘所包围,其显著特征是巨大的尘埃间隙,横跨约30个天文单位(或au),1au是地球与太阳之间的平均距离。巴加和他的研究小组首次拍摄到了盘风的图像,盘风是指气体缓慢离开行星形成盘时的图像。天文学家们利用了望远镜对原子发出的光的敏感性,当高能辐射(例如星光)将一个或多个电子从原子核中剥离时,原子就会发出光。这种现象被称为电离,电离过程中发出的光可以被用作一种化学"指纹"--在TCha系统中,可以追踪到两种惰性气体--氖和氩。研究小组在论文中写道,这次观测也是首次在行星形成盘中探测到氩的双重电离。Bajaj说:"我们图像中的氖特征告诉我们,圆盘风来自远离圆盘的扩展区域。这些风的驱动力可能是高能光子--本质上是恒星发出的流光--或者是行星形成盘中穿梭的磁场"。恒星影响和不断演变的星盘为了区分这两种影响,由荷兰莱顿大学博士后研究员安德鲁-塞勒克(AndrewSellek)领导的同一研究小组对恒星光子(即年轻恒星发出的强光)驱动的散布进行了模拟。他们将这些模拟结果与实际观测结果进行了比较,发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果,因此不能排除这种可能性。该研究得出结论,每年从TCha星盘散逸的气体量相当于地球上的月球。这些结果将发表在一篇配套论文中,目前正在《天文杂志》上进行审查。虽然在许多其他天体中都探测到了霓虹信号,但直到2007年,LPL的教授伊拉利亚-帕斯库奇(IlariaPascucci)利用JWST的前身--NASA的斯皮策太空望远镜首次发现了霓虹信号,并很快将其确定为磁盘风的示踪剂之后,人们才知道霓虹信号起源于低质量行星形成的磁盘。这些早期发现改变了研究工作的重点,即了解周星盘的气体散布。帕斯库奇是最新观测项目的首席研究员,也是本文所报道的出版物的合著者之一。帕斯库奇说:"我们利用詹姆斯-韦伯太空望远镜发现了空间分辨氖发射,并首次探测到了双电离氩,这可能会成为改变我们对气体如何从行星形成盘中清除的理解的下一步。这些见解将帮助我们更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。"此外,该研究小组还发现,TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化;他们发现JWST观测到的光谱与Spitzer早期探测到的光谱不同。据领导这项正在进行的工作的LPL二年级博士生谢承彦(ChengyanXie)说,这种不匹配可以用TCha内部一个不对称的小圆盘来解释,在两次观测之间的短短17年里,这个圆盘失去了一些质量。谢说:"与其他研究一样,这也暗示着TCha的圆盘正处于演化的末期。"我们也许能在有生之年见证TCha内盘所有尘埃质量的消散。"编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425634.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425634.htm

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“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则

“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测结果与15年前斯皮策太空望远镜的观测结果形成鲜明对比,表明类太阳恒星周围的环境正在发生变化。2008年,NASA的斯皮策太空望远镜发现了一个与众不同的原行星盘。这颗年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃气体盘正在遭受极端紫外线辐射的侵袭--这种情况以前只在计算机模型中出现过,从未在真实宇宙中出现过。与被X射线蒸发的圆盘相比,该系统中的行星有更多的时间形成,而这是正常现象。然而,当詹姆斯-韦伯太空望远镜对SZCha进行跟踪观测时,却没有发现任何异常情况--没有发现大量紫外线辐射。在短短的宇宙时间内,SZCha星盘的状况发生了变化,这让天文学家们不得不从不相称的数据中解开其中的含义及其对其他太阳系形成的影响。在这幅艺术家的构想图中,年轻的恒星SZChamaeleontis(SZCha)被尘埃和气体盘包围,有可能形成一个行星系统。在行星、卫星和小行星形成之前,我们的太阳系曾经是这样的。太阳的原行星盘中存在着包括地球生命在内的原始成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)韦伯太空望远镜追踪霓虹灯标志,探索行星形成的新思路科学家们正在追随霓虹灯,寻找一个行星系未来和另一个行星系过去的线索--我们自己的太阳系。美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)在年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃盘中发现了氖元素的明显痕迹。斯皮策望远镜和韦伯望远镜在氖元素读数上的差异表明,到达星盘的高能辐射发生了前所未有的变化,最终导致星盘蒸发,从而限制了行星形成的时间。"我们是怎么来到这里的?"马萨诸塞州波士顿大学的天文学家凯瑟琳-埃斯帕亚特(CatherineEspaillat)说:"这确实又回到了那个大问题上,SZCha是同一种类型的年轻恒星,T-Tauri星,就像45亿年前太阳系诞生时的太阳一样。地球以及最终生命的原材料,都存在于太阳形成后环绕太阳的物质盘中,因此研究这些其他年轻的系统,就好比我们回到过去,看看我们自己的故事是如何开始的。"来自美国宇航局詹姆斯-韦伯(JamesWebb)和斯皮策(Spitzer)太空望远镜的对比数据显示,围绕恒星SZChamaeleontis(SZCha)的盘在短短15年内发生了变化。2008年,斯皮策发现了大量的氖III,这使得SZCha成为类似年轻原行星盘中的一个异类。然而,当韦伯在2023年对SZCha进行跟踪观测时,氖离子II与氖离子III的比例还在典型水平之内。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)作为辐射指标的氖和SZCha的令人费解的行为科学家们用氖作为一种指标,来指示有多少辐射以及哪种类型的辐射正在撞击和侵蚀恒星周围的星盘。当斯皮策在2008年观测SZCha星时,它发现了一个异类,氖的读数与其他任何年轻的T-Tauri星盘都不同。不同之处在于探测到了氖III,而在受到高能X射线冲击的原行星盘中,氖III通常很少出现。这意味着SZCha盘中的高能辐射来自紫外线(UV),而不是X射线。除了是50-60个年轻恒星盘样本中唯一的奇特结果之外,紫外线与X射线的差异对于恒星盘及其潜在行星的寿命也具有重要意义。研究小组的另一位天文学家、波士顿大学的ThanawuthThanathibodee解释说:"行星基本上是在与时间赛跑,争取在星盘蒸发之前在星盘中形成。在发展中系统的计算机模型中,与主要由X射线引起的蒸发相比,极端紫外线辐射使行星形成的时间多出100万年。"因此,当埃斯帕拉特的团队再次用韦伯望远镜对SZCha进行研究时,它已经是一个相当大的谜团了,却发现了一个新的惊喜:不寻常的氖III特征几乎消失了,这表明X射线辐射占据了主导地位。研究小组认为,SZCha系统中霓虹灯特征的差异是可变风造成的。研究小组说,风在一个新形成的高能恒星系统中很常见,但有可能在一个安静、无风的时期捕捉到这个系统,而斯皮策恰好做到了这一点。荷兰莱顿莱顿大学的阿德扬-斯特姆(ArdjanSturm)补充说:"斯皮策和韦伯的数据都非常出色,因此我们知道这一定是我们在SZCha系统中观测到的新东西--在短短15年中,条件发生了重大变化。"持续研究与宇宙的复杂性埃斯帕亚特的团队已经在计划利用韦伯望远镜和其他望远镜对SZCha进行更多的观测,以揭开其神秘的面纱。合作作者、波士顿大学的凯利-皮特曼(CaeleyPittman)说:"用多种波长的光,如X射线和可见光,来研究SZCha和其他年轻的系统,对发现我们发现的这种变异性的真正本质非常重要。在许多年轻的行星系统中,以极端紫外线辐射为主的短暂安静期可能很常见,只是我们未能捕捉到它们。""宇宙再一次向我们展示,它的任何方法都不像我们想的那么简单。我们需要重新思考,重新观察,收集更多的信息。"这项研究发表于11月15日的《天体物理学杂志通讯》(TheAstrophysicalJournalLetters)。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398401.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398401.htm

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天文学家发现不应存在的怪异"禁忌"行星 挑战气态巨行星形成理论

天文学家发现不应存在的怪异"禁忌"行星挑战气态巨行星形成理论M型矮星比我们的太阳更小、更冷,是我们银河系中最常见的恒星。由于它们的体积小,这些恒星的温度往往只有太阳的一半,而且颜色更红。它们的亮度很低,但寿命却极长。尽管红矮星比其他更大质量的恒星承载更多的行星,但它们的形成历史使它们不太可能成为承载气态巨行星的候选者。图为艺术家对围绕一颗名为TOI-5205的小红矮星运行的大型气体巨行星的构想。到目前为止,在像TOI-5205这样的低质量M型矮星周围的行星系统中还没有发现气态巨行星。图片由凯瑟琳-凯恩提供,卡内基科学研究所提供。这颗新发现的行星TOI5205b首先被美国宇航局的凌日系外行星探测卫星(TESS)确定为一个潜在的候选行星。Kanodia的团队,包括卡内基的AnjaliPiette、AlanBoss、JohannaTeske和JohnChambers确认了它的行星性质,并使用各种地面仪器和设施对其进行了定性。"主星TOI-5205的大小只是木星的四倍左右,但它却以某种方式成功地形成了一颗木星大小的行星,这相当令人惊讶!"Kanodia感叹道,他专门研究这些恒星,这些恒星占我们银河系的近四分之三,但用肉眼却无法看到,他还就这一发现写了一篇博文。虽然已经发现有少量的气态巨行星围绕着较老的M型矮星运行。但是到目前为止还没有在像TOI-5205这样的低质量M型矮星周围的行星系统中发现气态巨行星。为了方便说明比例,可以把围绕类似太阳的恒星运行的类似木星的行星比作一颗围绕柚子的豌豆;对于TOI-5205b来说,由于主星小得多,它更像是一颗围绕柠檬的豌豆。事实上,当木星质量的TOI-5205b在其宿主面前穿过时,它阻挡了大约7%的光线--这是已知的最大的系外行星过境。行星诞生于围绕年轻恒星的气体和尘埃的旋转盘中,最常用的气体行星形成理论是需要大约10个地球质量的这种岩石材料积累起来,形成一个巨大的岩石核心,之后它迅速从盘的邻近区域扫除大量气体,形成我们今天看到的巨大行星。发生这种情况的时间框架是至关重要的。卡诺迪亚解释说:"TOI-5205b的存在扩展了我们对这些行星诞生的星盘的了解。在开始时,如果盘中没有足够的岩石物质来形成最初的核心,那么就不能形成一个气态巨行星。而在最后,如果圆盘在巨大的核心形成之前就蒸发掉了,那么我们就不能形成一个气态巨行星。然而TOI-5205b的形成却完全没有遵循这些,因此根据我们目前对行星形成的名义理解,TOI-5205b不应该存在;它是一颗'禁忌'行星。"研究小组表明,这颗行星非常大的过境深度使得它非常有利于未来用最近发射的JWST进行观测,这可能会对它的大气层有一些了解,并对它的形成之谜提供一些额外的线索。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346377.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1346377.htm

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韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风

韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)的突破性观测揭示了行星形成盘中的气体风散布情况,加深了我们对行星形成动力学和盘演化的理解。(图片来源:ESO/M.Kornmesser以前曾拍摄过该星盘的图像,但还没有拍摄过来自旧星盘的风。了解气体的散逸时间非常重要,因为它可以限制新生行星消耗周围气体的时间。从侵蚀的TCha盘中获得的启示这一发现的核心是对TCha的观测,TCha是一颗年轻的恒星(相对于太阳而言),它被一个侵蚀性的圆盘包裹着,圆盘上有巨大的尘埃间隙,半径约为30个天文单位。天文学家首次利用惰性气体氖(Ne)和氩(Ar)的四条线对分散的气体(又称风)进行了成像,其中一条线是首次在行星形成盘中探测到的。NeII]的图像显示,风来自星盘的一个扩展区域。该研究小组都是由IlariaPascucci(亚利桑那大学)领导的JWST计划的成员,他们也有兴趣了解这一过程是如何发生的,以便更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。纳曼说:"这些风可能是由高能恒星光子(恒星的光)驱动的,也可能是由编织行星形成盘的磁场驱动的。"来自SETI研究所的乌玛-戈尔蒂(UmaGorti)数十年来一直在进行有关星盘散布的研究,并与她的同事一起预测了JWST现在探测到的强氩发射。她说:"很高兴终于能够解开风中的物理条件,了解它们是如何发射的。詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)是一个尖端的天文观测站,旨在揭开宇宙的奥秘,从星系、恒星和行星的形成到系外行星潜在生命迹象的探测。它将于2021年12月发射升空,是未来十年中最重要的空间科学观测站,在哈勃太空望远镜的基础上拥有更强大的仪器和更广泛的观测能力。资料来源:美国国家航空航天局行星系统的演变像太阳系这样的行星系统中,岩石天体似乎比富含气体的天体要多。在太阳周围,这些天体包括内行星、小行星带和柯伊伯带。但科学家们早就知道,行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍,这就引出了一个急切需要解答的问题:大部分气体是何时以及如何离开行星盘/行星系统的?在行星系统形成的早期阶段,行星在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中凝聚。这些微粒聚集在一起,形成越来越大的块状物,称为行星体。随着时间的推移,这些行星体碰撞并粘连在一起,最终形成行星。行星形成的类型、大小和位置取决于可用物质的数量以及在星盘中停留的时间。因此,行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。同一小组在莱顿天文台的安德鲁-塞勒克博士领导的另一篇论文中,对恒星光子驱动的散布进行了模拟,以区分这两种散布。他们将这些模拟与实际观测结果进行了比较,发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果,因此不能排除这种可能性。安德鲁介绍说:"事实证明,JWST对所有四条线的同时测量对于确定风的特性至关重要,并帮助我们证明了大量气体正在被分散。根据研究人员的计算,每年扩散的气体相当于月球的质量。《天文》杂志目前正在审查一篇配套论文,该论文将详细介绍这些结果。变革性发现与未来展望2007年,利用斯皮策太空望远镜首次在几个行星形成盘中发现了[NeII]线,亚利桑那大学的项目负责人Pascucci教授很快将其确定为一种风的示踪剂;这改变了以了解盘气体扩散为重点的研究工作。利用JWST发现空间分辨[NeII]和首次探测到[ArIII]可能会成为改变我们对这一过程的理解的下一步。此外,该研究小组还发现,TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化;他们发现TCha的JWST光谱与早期的Spitzer光谱不同。这项正在进行的研究的第一作者、亚利桑那大学的谢承彦(ChengyanXie)认为,这种不匹配可以用一个小的、不对称的内盘来解释,这个内盘在短短约17年的时间里就失去了部分质量。与其他研究一起,这也暗示着TCha星的圆盘正处于演化的末期。我们也许能在有生之年目睹TCha内盘所有尘埃质量的消散。这些发现的影响使人们对导致行星形成所必需的气体和尘埃分散的复杂相互作用有了新的认识。通过了解星盘散布背后的机制,科学家们可以更好地预测有利于行星诞生的时间和环境。研究小组的工作展示了JWST的强大功能,为探索行星形成动力学和周星盘的演化开辟了一条新的道路。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422465.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422465.htm

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