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NASA研究显示碎片盘不需要行星形成模式

来源:乐趣网网页游戏 编辑:庭院听雨 时间:2019-09-04 点击:9071

美国国家航空航天局科学家开发的一种新模型表明,碎片盘中的偏心环可以在没有行星的情况下形成。

许多已知主星行星的年轻恒星也拥有含有尘埃的圆盘和冰冷的颗粒,小行星和彗星之间碰撞产生的粒子也绕着恒星运行。这些碎片盘通常显示清晰的环或螺旋形图案,这些特征可以表明轨道行星的存在。天文学家研究磁盘特征是一种更好地了解已知行星的物理特性并可能发现新行星的方法。

但美国宇航局科学家的一项新研究在解释环和旋臂作为路标时发出了警示。新行星。由于气体和灰尘之间的相互作用,碎片盘可以在适当的条件下自行生成窄环,不需要任何行星。

观察此模拟碎片中灰尘密度的变化和结构的增长圆盘距离它的恒星延伸的距离比地球绕太阳运行的距离大约100倍。在左边,从24度角看盘;在右边,面朝上。较浅的颜色显示出更高的灰尘密度。图片来源:NASAGoddard/W.Lyra(JPL-Caltech),M。Kuchner(Goddard)

当气体质量大致等于尘埃质量时,两者相互作用,导致尘埃和地层结块首席研究员弗拉基米尔·莱拉说,他是加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室的萨根研究员。从本质上讲,气体将尘埃带入我们希望看到行星存在的各种结构中。

一篇描述这些发现的论文发表在7月11日出版的“自然”杂志上。

碎片盘中的温暖灰尘很容易在红外线波长处探测到,但估算磁盘的气体含量是一个更大的挑战。因此,理论研究倾向于关注灰尘和冰粒的作用,而对气体成分的关注相对较少。然而,冰冷的谷物蒸发,碰撞产生气体和灰尘,因此在某种程度上,所有碎片盘都必须含有一定量的气体。

我们需要在我们的碎片盘模型中生产窄环和其他结构。共同作者,马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家MarcKuchner表示,在大多数实际系统中,我们现在发现的气体太少了。

此图表比较气体质量对于几个碎片盘系统和显示光电不稳定性最重要的地方。像TWHydrae这样的系统包含很多气体,不稳定性受到抑制,但它可能出现在磁盘中心附近相对无气体的区域。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

以下是它的工作原理。当来自中心恒星的高能紫外线照射到一团灰尘和冰粒时,它会驱使电子离开粒子。然后这些高速电子与附近的气体碰撞并加热。

上升的气体压力改变了轨道上的尘埃上的阻力,导致团块生长并更好地加热气体。这种相互作用,天文学家称之为光电不稳定性,继续级联。数万年来,团块长成弧形,环形和椭圆形,与年轻太阳系中的其他力相比,时间相对较短。

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