惊喜！小型系外行星可能看起来像糖果而不是球体

黄俊琼

一幅插图显示了在一颗年轻恒星周围的气体盘中一颗新形成的扁球体行星。（图片来源:Robert lea（与Canva共同创作））

（）据美国太空网（罗伯特·李）：新研究表明，新形成的行星可能具有类似于英国流行糖果的扁平形状。

来自英格兰中央兰开夏大学（UCLan）的一组研究人员使用计算机模拟模拟了年轻恒星周围致密气体盘中行星的形成。将这些模型与实际观测进行比较，他们发现年轻行星的形状出乎意料。

“我们已经研究行星形成很长时间了，但以前我们从未想过在模拟中检查行星形成时的形状。研究小组成员、加州大学洛杉矶分校的天体物理学家迪米特里斯·斯塔马特洛斯说:“我们一直认为它们是球形的。“我们非常惊讶它们竟然是扁圆球体，与聪明人非常相似！“

英国和欧洲以外的读者可能不熟悉Smarties——至少是这个版本。欧洲巧克力饼是一种扁球形的巧克力饼，外面覆盖着一层彩色的硬糖壳，由雀巢公司生产，在六边形硬纸板管中销售。（对美国读者来说，聪明糖完全是一种不同的糖果:用透明塑料包装的小圆盘状含糖薄饼。)

虽然迄今为止已经发现了5000多颗系外行星，但天文学家仍然没有完全详细了解标志着它们诞生和早期演化的事件序列。这项新研究可能会进一步阐明这一过程。



以星星为背景的英国糖果点心，星星的形状可能与行星的形状相似。（图片来源:罗伯特·李）

行星从它们的（非巧克力状的）中心形成

UCLan团队在检查了像木星这样的气态巨行星的形成机制后，得出了他们的宇宙糖果结论。他们专注于这些行星的初始形状，以及这些形状如何促进行星种子的生长，从而产生比我们太阳系的巨型行星更大的巨型行星。

行星形成的标准理论表明，这种增长是随着尘埃颗粒长时间粘在一起形成越来越大的物体而逐渐发生的。这被称为“核心吸积”，是行星形成的首选模型。

或者，当年轻恒星周围的大型旋转原行星盘碎裂时，行星诞生可能会在较短的时间尺度内发生——这就是“盘不稳定性”方法。该团队的模型似乎为这一不太受欢迎的理论提供了更多的可信度，支持通过圆盘不稳定性快速形成行星。

UCLan的亚当·芬顿说:“这种（圆盘不稳定性）理论很有吸引力，因为大型行星可以在距离其主恒星很远的地方非常快地形成，这解释了一些系外行星观测结果。”

该团队的模型表明，新形成的行星呈扁球体形状，因为当物质落到它们身上时，它主要流向它们的两极。

这项研究的一个主要结论是，从地球上看到的年轻系外行星的外观可能会因这些行星的角度而异。

如果地球正面朝向一颗系外行星，那么这颗行星将呈现出传统的圆形；然而，当在边缘上观察时，一颗年轻的行星将显示其真正的智能状形状，从而确认团队的模型是否正确。



正面（左）和侧面（右）看到的呈Smarties形状的扁球体。（图片来源:Robert Lea）

对年轻行星的观测通常仍然笼罩在气体和尘埃中，直到最近才有可能使用阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）和甚大望远镜（VLT）等望远镜。这些观测站可以为支持聪明人理论提供证据。

该团队现在将继续使用改进的计算机模型研究行星的形成。他们希望发现行星周围的环境在影响其形成和形状方面所起的作用。

该团队的研究成果可在此处查阅。它已被《天文学与天体物理学快报》杂志接受发表。