艺术家的概念,一个年轻的,新发现的行星,暴露在一个扭曲的碎片盘的观测。
Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt, K. Miller (Caltech/IPAC)
发现
一个有着很长名字的巨大行星--IRAS04125+2902b--实际上只是一个婴儿:只有300万岁。由于这些新生的世界通常隐藏在隐藏着碎片的磁盘中,所以它是迄今为止用主要的行星探测方法发现的最年轻的行星。
主要事实
这颗巨大的行星,可能还在其形成的热中发光,位于金牛座分子云,这是一个活跃的恒星苗圃,数百颗新生恒星大约430光年远。云的相对接近性使它成为天文学家的主要目标。但是,虽然云提供了对年轻恒星的形成和演化的深刻了解,但它们的行星通常是望远镜上的一本封闭的书,比如传送的系外行星观测卫星苔丝。这些望远镜依靠的是"传送方法",当一颗行星穿过其主恒星的表面时,观测星光的轻微倾斜。但是这样的行星系统必须从地球的有利位置出发,才能使运输方法发挥作用。然而,非常年轻的恒星系统被碎片盘所包围,阻碍了我们对任何可能经过行星的观察。
一个研究小组刚刚报告了非常幸运的情况。不知何故,围绕这颗新生行星的外部碎片----IRS04125+2902b----已经发生了剧烈扭曲,使婴儿世界面临苔丝的广泛过境观测。
详细情况
尽管扭曲的外盘是一个很大的巧合,但它也是一个很大的秘密。可能的解释包括行星本身的迁移,接近恒星的移动,以及在这个过程中偏离外盘的方向--这样,从地球上,行星的轨道就越来越近了,穿过了恒星的脸,但外盘却几乎是面向我们的。这个想法的一个问题是:将一个行星移动到与它的主磁盘如此远的位置,可能需要在这个系统中有另一个(非常大的)物体。到目前为止还没有发现。
该系统的太阳恰好有一个遥远的恒星伙伴,也可能是外层磁盘扭曲的罪魁祸首。然而,伴星轨道的角度与行星及其母星的角度相吻合。恒星和行星倾向于走阻力最小的引力路径,因此这样的安排将推动磁盘与系统的其他部分更紧密地结合,而不是彻底偏离。
研究者说,另一种获得"破碎"外盘的方法,根本就不需要一个伴星。像金牛座分子云这样的恒星苗圃可以密集地聚集在繁忙的地方。计算机模拟表明,来自周围恒星形成区域的物质沉降降雨可能是磁盘扭曲的原因。迄今为止,无论是模拟还是观测都没有解决这样一个问题:在这些地区,扭曲或断裂的磁盘是常见的还是罕见的。
有趣的事实
将苔丝的传送测量与观测行星的另一种方法结合起来,可以得到更多关于行星本身的信息。我们可以称第二种方法为"摆动"方法。行星的引力会以一种方式拖曳它的恒星,然后又以另一种方式拖曳它的恒星,因为绕着轨道运行的行星会绕着恒星运行。这种摆动可以通过地球上的专业仪器捕捉到的来自恒星的光线变化来检测。这种对这颗行星的"径向速度"的测量表明,它的质量,或说重量,不超过我们木星的三分之一。但是传送数据显示,这个星球的直径差不多是一样的。这意味着这颗行星的密度相对较低,很可能是一个膨胀的大气层。所以这个世界可能不像木星那样是一个气态巨星。相反,它很可能是一个大气层随着时间的推移而缩小的行星。当它最终稳定下来时,它可能变成一个气态的"迷你海王星",甚至是一个岩石状的"超级地球"。"这是我们星系中最常见的两种行星类型--尽管在我们的太阳系中这两种类型都找不到。
发现者
由天文学家麦德森领导的科学小组。北卡罗来纳大学教堂山分校的巴伯在2024年11月的《自然》杂志上发表了这项研究,题为"一个巨大的行星通过一个3mrR的原恒星与一个不对称的磁盘"。
