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目前关于太阳系演化的模型认为,像木星这样大小和规模的行星需要超过一百万年的时间才能形成。但是,科学家们已经发现了近 100 颗类似的巨行星围绕附近的恒星运行,这表明如果它们的形成期如此之长,那么它们的数量应该比预期的更多。新的发现可能有助于解释这些大型气体巨星相对丰富的数量。根据发表在最新一期《科学》杂志上的一项研究,气体巨星的形成速度可能比之前认为的要快得多。
华盛顿大学的 Lucio Mayer 和他的同事花了两年时间改进了一个数学模型,该模型描述了行星如何从原行星盘中形成,这些原行星盘是围绕年轻恒星旋转的物质盘。流行的理论认为,来自星盘的物质缓慢凝结成构成行星中心的物质团。然后,气体巨星在数百万年的时间里缓慢地积累它们的大气层。但这项新研究表明,原行星盘会迅速瓦解——在围绕其恒星旋转几圈后——并且气体巨星的核心随后很快就开始吸入它们的气体外壳。研究人员报告称,整个过程可能只需要几百年。
华盛顿大学的研究合著者 Thomas R. Quinn 指出:“如果一颗气体巨行星不能快速形成,它可能根本就不会形成。” 科学家们说,这是因为来自中心恒星的辐射会加热围绕气体巨行星中心的气体,并随着时间的推移,将它们从新生的行星周围散射开。这种效应——由天王星和海王星形成时存在但后来移开的邻近恒星引起——可能解释了为什么这些行星没有像木星和土星那样的大气层。