作為地球這顆行星的居民,人類很希望了解行星。然而,人類很難在滿天繁星裡找到太陽系外行星的身影,對于行星如何形成更是知之甚少。但現在,天文學家發現了幾顆新生的行星,這讓我們有機會見證行星的誕生。
行星與恒星是一對姐妹
地球和太陽誰更老?地球繞着太陽轉,有人會理所當然地認為太陽的年齡比地球大得多。但天文學家早就意識到,行星與它們的恒星幾乎同時誕生。地球如今約45.4億歲,太陽隻比它“老”130萬~600萬歲而已,對天體來說,幾百萬年隻是一段很短的時間。與其說恒星與行星像一對母女,不如說它們是誕生于同一片星雲裡的姐妹,由于質量相差懸殊,妹妹隻能繞着姐姐轉。
在盤子裡滾雪球
在距地球約530光年遠的地方,一對恒星與行星就能證明這一點。這裡有氣體和塵埃組成了圓盤狀的漩渦,被稱為“環星盤”,其中心是一顆不到400萬歲的恒星,名為禦夫座AB。
環星盤(想象圖)
禦夫座AB還不算真正的恒星,尚未開始核聚變,正在用引力壓縮自己以積攢能量,它的行星卻已成形。環星盤中,一部分物質會聚集起來,變成小塊的岩石、冰塊,然後像滾雪球一樣越滾越大,直徑達數百甚至數千千米,變成原行星——早期行星,能夠利用自身引力吸收更多的氣體和塵埃。
據估計,這顆原行星現在有10個木星那麼重,如果它繼續長大,甚至有可能“升級”成一顆較小的恒星。
恒星核聚變
太陽之所以會發光發熱,是因為它的内部每時每刻都在發生核聚變。核聚變是原子核發生融合,變成另一種更重的原子核或其他粒子的反應,融合的過程會帶來巨大的能量。宇宙中大多數恒星都在發生核聚變,它們被稱為“主序星”;也有一些恒星沒有核聚變,因為它們太年輕,内部引力還不足以把原子核壓在一起,又或者太老,消耗完了原子核“燃料”。
制造月亮的瞬間
2018年,在離地球約370光年遠的半人馬座方向, 天文學家通過天文望遠鏡發現了還未發生核聚變的恒星PDS 70和它的兩顆新生行星,即原行星PDS 70b和PDS 70c。這兩顆原行星正在吸收、積累周圍的物質,這個過程被稱為“吸積”,物質在聚集的同時變熱并發出光芒。
PDS 70b是人類第一次直接拍到的原行星。在約500萬年的時間裡,它已經達到木星的5倍質量,預計快要完全成型。
PDS 70與其行星(想象圖,實際上行星與恒星的距離比圖中要遠得多。)
而PDS 70c與它的恒星相距約53億千米,就像海王星離太陽那麼遠。在它的周圍,研究人員找到了一圈模糊的斑塊,這意味着這顆行星不僅自己在發育,還可能正在制造衛星。
行星等待着人類去發現
銀河系大約有1000億顆恒星,科學家推測幾乎每顆恒星都有至少一顆行星,但人類迄今隻發現了約5000顆行星,其中隻有極少數處于形成期。不過,随着天文望遠鏡的升級,未來,人類将找到更多的新生行星,從而對地球的形成有更深的了解。
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