年轻太阳行星盘最外围尘埃浓度意外骤增

http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-12-18

凤凰科技讯北京时间12月16日消息，据科学日报报道，使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,简称ALMA)的天文学家或可能监测到一个类似年轻版太阳的恒星附近簇拥的冥王星大小天体的整个家族的尘埃印记。通过对名为HD107146的恒星附近环绕的原行星盘进行细节观测，天文学家们监测到原行星盘外围毫米大小的尘埃颗粒的浓度出现意外的上升。这一出人意料的浓度增加发生在距离宿主恒星非常远的位置——大约130亿千米，它或可能是冥王星大小的星子扰乱该区域的结果，导致较小天体撞击并炸开。

可能是冥王星大小的星子扰乱该区域的结果，导致较小天体撞击并炸开

残骸盘的尘埃一般包含行星形成过程中留下的物质。在原行星盘整个生命期限的早期，较大天体的撞击，例如彗星和小行星，持续耗尽尘埃。包含完全形成的行星的成熟太阳系内残留的尘埃相对较少。而在这两个阶段之间，也就是太阳系处于青少年时期，某些模型预测原行星盘最遥远区域的尘埃浓度要更高，而这正是ALMA发现的结果。

“HD107146的尘埃显示了这个非常有趣的特征——在恒星盘最遥远的外围，尘埃变得更加厚重，” 研究首席作者、哈佛大学史密森天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，简称CfA)的卢卡·里奇（Luca Ricci）这样说道。这篇文章即将发表在《天体物理学家》期刊上。

“令人惊讶的是这与我们在更年轻的原始盘上发现的结果恰恰相反——在年轻原始盘内越靠近恒星的尘埃越密集。我们发现的这一特殊残骸盘很可能处于一个特殊阶段，也即冥王星大小的星子正在外盘形成，而其它冥王星大小的天体已经在更靠近恒星的位置形成。” 里奇解释道。

根据目前的电脑模型，原行星盘外部区域尘埃密度更高的观测结果或可能通过近期形成的冥王星大小的天体来解释。它们的引力扰乱了较小的星子，从而导致更频繁的碰撞，从而产生ALMA观测到的更密集的尘埃。

最新的ALMA数据也可能暗示了原行星盘外部另一个有趣的特征：在距离中央恒星大约为太阳-海王星距离的2.5倍的位置，12亿千米宽的尘埃或可能出现下降或者“降低”。尽管这只出现在初步观测结果里，但这种降低或可能是行星盘的一个间隙，后者或可能暗示了一个相当于地球质量的行星横扫过这片区域并清除了残骸。这样的特征对于原行星盘里可能的类似行星的栖息地具有重要的启示意义，它或许暗示了地球大小的行星可能形成于一个之前从未观测到的完全新的轨道范围。

天文学家对恒星HD107146尤为感兴趣是因为从很多角度看，它像是一个年轻版本的太阳。它还代表了从太阳系早期到更成熟的最终阶段——也即所有行星已经完全形成且已经位于环绕宿主恒星的最终轨道——的过渡期。

“这一系统为我们提供了研究类似太阳的年轻恒星所处于的一个有趣时间阶段的机会，”ALMA副主任、研究合作作者斯图亚特·科德(Stuartt Corder)这样表示。“我们很可能回溯过去，观察太阳还是现在年龄2%时的情形。”

恒星HD107146位于后发座(Coma Berenices)方向、距离地球90光年远的位置，它大约1亿年老。借助ALMA最新的长基线高分辨率观测或将提供这一有趣天体的动态性和组成部分的新见解。（编译/严炎刘星）

[凤凰网]

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