怪异星系的行星形成盘像摩天轮一样垂直

轨道偏离的行星可能比之前认为的更常见

一颗嵌入在恒星系统 HD 98800 的原行星盘中的行星可能会拥有这幅引人注目的圆盘和双星景象。

通常,行星形成盘的物质围绕恒星的赤道轨道运行,但现在科学家们发现,这些环可能会发生戏剧性的偏离,转而环绕恒星的两极。

这项新研究表明,世界可能存在于双星周围的极地轨道上,这可能会导致与地球截然不同的季节。

恒星诞生于气体和尘埃云中。每颗恒星的引力将这些物质吸入围绕其旋转的轨道。虽然这片云团的团块最初以随机方向和随机速度移动,但随着云团坍缩,团块碰撞并合并。随着时间的推移,结果是一个扁平的圆盘,称为原行星盘,它通常以与其恒星相同的方向旋转并环绕恒星的赤道。从这样的圆盘中出现的行星也通常围绕恒星的赤道运行,我们的太阳系世界就是这种情况。[行星诞生的秘密在惊人的 ALMA 射电望远镜图像中揭示]


支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


先前的研究发现,几乎所有年轻恒星最初都被原行星盘包围。英格兰华威大学的天文学家、主要研究作者格兰特·肯尼迪说,在围绕单星的原行星盘的情况下,至少有三分之一继续形成行星。

然而,计算机模拟先前表明,在原行星盘形成后,它们收集的任何额外物质都可能使它们偏离轨道。这可以解释为什么天文学家探测到轨道相对弯曲的系外行星围绕恒星运行。

肯尼迪和他的同事专注于所谓的环双星行星,这些行星围绕双星运行。科学家们怀疑,围绕双星运行的行星可能会错位——这些世界可能不是在恒星彼此轨道运行的同一平面内围绕恒星运行,而是可能围绕它们的两极运行。

现在,肯尼迪和他的同事们探测到了第一个错位的环双星原行星盘的例子。“这是大自然设法比我们预期的更具创造力的例子之一,”肯尼迪告诉 Space.com。

科学家们专注于四星系统 HD 98800,它位于距离地球约 146 光年处。澳大利亚莫纳什大学的研究合著者丹尼尔·普莱斯在一份声明中说:“如果行星在这里诞生,那么天空中将有四颗太阳。”

天文学家使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA),这是智利的一个巨型射电天文台,拍摄了四颗恒星中两颗周围的原行星盘的高分辨率图像。这个环的直径与太阳系的 asteroid 带大致相同。(另外两颗恒星位于圆盘之外;这两对恒星彼此轨道运行。)

先前的研究证实了这些双星彼此轨道运行的方式。新的研究表明,这些恒星周围的原行星盘基本上围绕它们的两极轨道运行,就像中心有一个旋转木马的摩天轮一样。

“我实际上并没有期望这些数据会揭示极地配置,”肯尼迪说。“基于先前的结果,我做出了所有这些关于复杂扭曲结构的预测,但事实证明它们完全错误。最终结果要简单得多,也更引人注目。”

肯尼迪说,这些新发现表明,极地配置中的环双星行星可能比通常认为的更常见。“圆盘存在,那么为什么行星不应该存在呢?”他说。

科学家指出,如果一颗行星从新发现的原行星盘中演化出来,那么从这个世界的表面来看,该圆盘将类似于一条厚厚的带子,几乎从地平线上直立升起。行星轨道运行的双星似乎会在圆盘平面中进出,有时会在世界表面上的物体上投下两个阴影。[2018 年发现的最迷人的系外行星]

肯尼迪说,这样的行星也可能经历不寻常的季节。“对于地球来说,季节的发生是由于地球轴的倾斜,”他解释说。这导致每个半球每天获得的日照量在一年中增加或减少,这会影响它们的冷热程度,他说。

对于可能在 HD 98800 中演化的任何行星,轴向倾斜并不是季节性变化的唯一潜在因素。“恒星也会随着它们彼此轨道运行时改变它们在天空中的高度,”肯尼迪说。根据季节,“有时白天会有两颗太阳,有时会有一颗。”

科学家们在今天的《自然天文学》杂志上在线详细介绍了他们的发现(1 月 14 日)。

版权所有 2018 年 Space.com,一家 Future 公司。保留所有权利。未经许可,不得发布、广播、重写或重新分发此材料。

© . All rights reserved.