小优探索|另一个世界月亮的形成,被首次观测到。系外卫星的形成过程。( 二 )


自2002年以来 , 每年都有数十颗新发现的系外行星;系外行星很难被探测到 , 因为它们比它们环绕的恒星更暗 。 此外 , 来自这些恒星的光会“洗掉”行星 , 也就是说 , 使它们无法直接被观察到 。
随着时间的推移 , 探测这些“太阳系外行星”的方法逐渐完善 , 系外行星的数量在开普勒太空望远镜发射后迅速增加了 。
到目前为止 , 已经发现了4000多颗行星 , 随着系外行星的不断发现 , 我们也对其物理性质、组成和演化机制进行了假设和研究 。 但所有这些系外行星都是在成熟的行星系统中发现的 。
而PDS70c和同一个行星系统中的另一颗行星PDS70b , 是目前仍在形成过程中的两颗系外行星 。
没有参与这项研究的 , 法国尼斯蔚蓝海岸天文台的 , 亚历山德罗·莫比德利说:“我们知道很多行星 , 但它们都是现存的行星 。 我们必须使用模型通过观察来了解行星的情况 , 并尝试理解行星是怎样形成 。
但是通过这两颗行星 , 我们直接可以看到巨行星及其卫星是如何形成的 。 所以说这两个行星很特别 。 ”
系外行星如何形成卫星的?
当一个新的恒星系统形成时 , 行星从称为环星盘的碎片云中合并 。
行星可以从星云中吸收气体和尘埃 , 它们在尘埃盘中做先锋 , 通过自身的引力吸收盘中的质量 , 形成环绕行星的圆盘 , 为行星的形成和生长提供物质 。 在它缓慢生长的过程中 , 还顺便清理了轨道 。
当行星从这个环绕行星盘中吞食物质并生长的时候 , 它们会挖出空洞 。 在这个过程中 , 原始行星也会形成自己的环形行星尘埃盘 。
环形行星盘主要负责向原始行星输送物质 , 并通过调节落在行星上的物质数量来促进行星生长 。 同时 , 环形星盘中的气体和尘埃通过多次碰撞 , 并逐渐聚集在一起 , 形成比较大的物质团块 , 最终卫星诞生了 。
这些最新的高分辨率ALMA的观测 , 使天文学家现在能够更多地了解该系统 。 他们除了检测到PDS70c周围的环形行星盘 , 并研究其大小和质量外 , 他们还发现了PDS70b没有显示出这种盘的明确证据 , 表明它缺乏PDS70c诞生环境中的尘埃物质 。
研究人员表示 , 这一发现让人们对行星和卫星的形成有了更深入的了解 。 因为这一发现的意义不仅在于发现了系外卫星的形成 , 还表明现有的行星系统形成理论经得起考验 。
还有哪些发现?
虽然之前的研究指出这两颗行星周围可能有正在形成的卫星 , 但他们一直无法清楚地区分圆盘与周围环境 , 因此一直缺乏明确的证据来证实它的探测 。
而这一次 , 科学家们在毫米/亚毫米波段进行了观测 。 米里亚姆·贝尼斯蒂的团队不仅证实了其中一颗行星周围存在环形行星盘 , 而且还测量到环形行星盘的直径 , 跟太阳到地球的距离不相上下 , 证明他有足够的质量可以组成多达三颗月球大小的卫星 。
米里亚姆·贝尼斯蒂说 , 这颗行星的质量是木星的数倍 , 因此它最终也可能会形成像木星一样多的卫星 。
欧洲南方天文台的研究员斯特凡诺·法奇尼说:这个系统为我们提供了一个独特的机会来观察和研究行星和卫星的形成 。
但是 , 长期以来人们对这个理论的理解都比较粗糙 , 很多细节还需要了解 。
欧洲南方天文台的超大望远镜(ELT)目前正在智利的阿塔卡马沙漠建造 , 以深入了解行星系统 。
研究员理查德·蒂格说“ELT将是这项研究的关键 , 因为他有更高的分辨率 , 而我们也可以凭借其更高的分辨率 , 去非常详细地绘制系统图” 。
希望通过使用ELT的中红外ELT成像仪和光谱仪 , 该团队能够查看PDS70c周围的气体运动 , 去获得该系统、更完整的3D图片 。