最年輕行星的發現打破了行星形成理論
研究人員發現了TIDYE-1b,這是一顆僅有300萬年歷史的年輕行星,正快速地繞著恆星運行。 這項發現與較早的行星發展理論相矛盾,為未來研究行星形成和大氣分析鋪平了道路。
IRAS 04125+2902 (TIDYE-1)系統的藝術詮釋。 像這樣年輕的恆星都佈滿了星斑–比周圍恆星表面溫度低的區域。 內盤已經耗盡,只剩下一個完整的外盤,在主恆星周圍形成一個甜甜圈狀結構。 外盤幾乎正面朝上,與行星繞主恆星的邊緣軌道形成鮮明對比。 這樣就可以一覽無遺地看到這個系統。 如果圓盤也是邊緣朝上,就會擋住行星和主恆星,從而阻礙發現。 資料來源:NASA/JPL-Caltech/R. Hurt, K. Miller (Caltech/IPAC), 編輯
北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員有了突破性的發現:一顆名為TIDYE-1b的行星,估計只有300萬年的歷史。 從這個角度來看,這就像是在人類的時間尺度上發現了一個兩週大的嬰兒。 這顆非凡的行星挑戰了現有關於行星形成速度的理論。 地球的形成需要1000 萬至2000 萬年,而TIDYE-1b 只用了300 萬年就形成了,並且每週都能繞恆星運行一圈。
這項發現為行星形成的最初階段提供了一個前所未有的視角,為識別和研究年輕行星建立了一個新的標準。 這也是了解我們自身以外的行星系統發展的重要一步。
“天文學幫助我們探索我們在宇宙中的位置–我們從哪裡來,我們可能去哪裡。發現像這樣的行星可以讓我們回望過去,一窺行星形成的全過程,”這項研究的第一作者、聯合國大學教堂山分校物理與天文學系研究員馬迪森-巴伯(Madyson Barber)說。
年輕行星系統的啟示
研究小組的目標是探索行星是如何形成和演化的,重點是識別處於不同階段的行星,以便更好地了解這些過程。 TIDYE-1b是已知最年輕的凌日行星,它為了解新興行星系的環境提供了一個獨特的視窗。 這項發現揭示了我們的太陽系與TIDYE-1b這樣承載近鄰巨行星的系統之間的潛在差異,為我們自己的宇宙鄰域提供了一個更廣闊的背景。
這項發現開闢了新的研究途徑,因為這顆行星仍在其原生物質盤中,科學家可以近距離研究其形成過程。 後續研究將分析這顆行星的大氣層與周圍星盤物質的對比情況,從而為其進入緊湊軌道的過程提供線索。 研究人員還將研究TIDYE-1b 是否仍在透過吸積物質而成長,或者是否可能因其主恆星的影響而失去上層大氣。
行星排列與形成模型的轉折
「行星通常是從一個由塵埃和氣體組成的扁平圓盤中形成的,這就是為什麼太陽系中的行星排列成’薄餅狀’。 但在這裡,圓盤是傾斜的,與行星及其恆星都錯位了–這是一個令人驚訝的轉折,挑戰了我們目前對行星如何形成的理解,」年輕世界實驗室首席研究員、聯合國大學教堂山分校物理學和天文學副教授安德魯-曼恩(Andrew Mann)說。
探測這顆行星所使用的技術使這項發現尤為重要。 通常情況下,由於受到周圍星盤的干擾,處於太陽系邊緣的年輕行星是不可能被觀測到的。 然而,這顆恆星的星盤發生了翹曲,從而提供了一個難得的觀測機會。 研究小組採用了專門設計的搜尋演算法–Notch,並從NASA的TESS任務中改進了資料擷取方法,從而探測並確認了這顆行星。 該合作項目可以使用眾多望遠鏡,這為驗證這一發現提供了便利,確保了這一信號是行星信號。
編譯自/ ScitechDaily