外彗星照亮 1000 亿公里太空

一张引人注目的新图像揭示了整个行星系统的成长之痛

福玛豪特星的哈勃光学数据和 ALMA 毫米波数据相结合。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


人类已经为恒星 福玛豪特星 编目了至少两千年,但仅仅知道它是夜空中第 18 颗最亮的恒星天体。

但在 21 世纪,福玛豪特星已成为理解行星性质及其形成的关键系统。 这颗相对巨大的恒星(质量比太阳大 90% 左右)非常年轻;年龄在 1 亿到 4.4 亿年之间。 它还被一组所谓的碎片盘包围——这些物质既代表了行星天体的残骸,也代表了行星天体的构成要素。

2008 年,哈勃太空望远镜图像 产生了对大型行星散射可见光的初步探测,该行星大约每 1700 年绕福玛豪特星运行一次。 随后的数据证实了这一探测结果,观测到该行星沿着其轨道移动,并表明它可能是木星质量的几倍,并且被其自身的行星周围的星际尘埃云所包围。


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这个世界也正好在广阔的尘埃物质环的内部轨道上运行,该环以约 200 亿公里的平均距离环绕恒星。

现在 Matrà 等人 宣布,这个外环在毫米波长辐射中发光,这是一氧化碳气体的发光示踪剂,而一氧化碳气体本身就是环绕恒星的富含冰物质的主要标志。

这张由阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 拍摄的图像令人惊叹

半径 200 亿公里的气体和冰物质环。 图片来源:ALMA (ESO, NAOJ, NRAO), M. MacGregor

最重要的是,这个周长 1000 亿公里(宽度约为 20 亿公里)的环很可能揭示了大量冰质外彗星的存在。 当这些天体相互碰撞时——无论是发生几次大规模碰撞,还是发生一连串的级联堆积——它们的一些冻结气体会被释放到行星际空间。

研究人员认为,福玛豪特星系统中一氧化碳和二氧化碳的混合物类似于在我们自己的太阳系中的彗星体中观察到的混合物。 换句话说,通过研究福玛豪特星,我们或许可以深入了解我们自身遥远的过去发生了什么。

事实上,这个发光的环可能在告诉我们,该系统正在经历一场 后期重轰炸期 的版本,这通常被认为发生在我们自身太阳系大约 41 亿年前。 在这种情景中,早期巨行星轨道的重新排列可能会扰乱整个系统中较小天体的轨道——导致小行星和彗星体持续不断地残酷轰击内行星。

福玛豪特星距离我们 25 光年,预计氢聚变寿命仅为十亿年,是一个非常陌生的系统,但它可能正在经历与帮助塑造我们自己的世界家族相同的行星现象。

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