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主譯：甘林

校對：梁晨

審核：牧夫天文校對組

美編：余家勁

后臺：李子琦

https://www.nao.ac.jp/news/science/2025/20250206-alma.html

https://alma-telescope.jp/news/press/magnticfield-202502.html

研究團隊用ALMA望遠鏡觀測了形成行星的塵埃粒子所引起的偏振，首次成功描繪出了原始行星盤的磁場結構。此外，通過對磁場方向的詳細研究，提出了一種能夠預測盤中三維磁場結構的方法，并成功估算了磁場的結構和強度。本研究為揭示磁場在行星形成過程中的作用做出了重要貢獻。

圖1. 用波長0.9毫米的ALMA望遠鏡觀測到的HD 142527恒星周圍原始行星系圓盤的射電強度圖。由于在圓盤的南側觀測到了由磁場引起的偏振，因此用白線表示磁場的方向。

圖片來源: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi et al.

像地球這樣的行星被認為是在環繞原始恒星的原始行星系圓盤中，由塵埃和星際氣體聚集形成的。然而，關于行星形成的環境以及盤內的物理條件，仍然存在許多未解之謎。其中，磁場被認為是決定盤內湍流和物質運動的重要因素，但對其進行觀測一直非常困難。

ALMA望遠鏡不僅可以觀測來自天體的射電強度，還能夠探測射電振動方向的偏振。由國立天文臺研究人員為主的研究團隊對圍繞年輕恒星HD 142527 的原始行星系圓盤進行了多種波長的觀測，并分析了其偏振數據。結果發現，在盤的一側，所有觀測波長下的偏振模式都呈現相同的分布。這一特征性偏振模式表明，它可能是由磁場產生的。

圖2. HD 142527 恒星周圍原始行星系圓盤的示意圖及磁力線（藍色線）。
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi et al.

研究團隊進一步詳細地調查了磁場，發現磁場的方向沿著盤的旋轉方向略有變化。通過假設這種變化是由磁場的三維結構引起的，并進行分析，他們成功推測出除了旋轉方向之外，垂直方向和指向中心星方向的磁場強度。此外，研究還揭示了由于這種三維結構和流動紊亂，可能在該盤中形成了強烈的湍流場。

這是首次在原始行星系圓盤中揭示磁場的詳細結構。特別是，磁場在旋轉方向之外還如此強烈。這是理論上未曾預料到的，因此未來還需要進一步研究。本研究的主導者國立天文臺的特任助教大橋聰史表示：“在強烈湍流狀態下，塵埃粒子之間會以高速相互碰撞并被破壞，可能導致行星無法形成。此次我們觀測到了較遠離中心星的磁場，但在未來，研究位于像地球一樣靠近中心星的行星形成區的磁場，將變得非常重要。了解磁場對行星形成的影響，也將為今后的研究提供重要的觀察成果。”

責任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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磁層保護下的地球

圖源：NASA's Scientific Visualization Studio

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