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原作：Mark Thompson

編譯：姜力萌

校對：姚順儀

編排：王璞

后臺：朱宸宇

原文鏈接：https://www.universetoday.com/articles/youre-looking-at-a-newly-forming-planet

圖片：用位于智利的歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)拍攝的 2MASS1612 星系（又稱：RIK113）附近年輕恒星的圖像。該圖像使用近紅外光捕捉了圍繞這顆年輕恒星的塵埃粒子所散射的光。雖然這個塵埃盤本身巨大（比太陽系還大），但由于它距離地球足足有 430 光年，因此在天空中顯得非常微小（大概就像一個啤酒杯之于一座城市）。塵埃盤中的結(jié)構(gòu)表明，該星系中正在形成一顆年輕的氣態(tài)巨行星。

圖源：ESO，克里斯蒂安·金斯基（Christian Ginski）博士等。

一組天文學家團隊捕捉到了一幅壯觀的圖像，這似乎是一顆正在形成的氣態(tài)巨行星，距離地球 430 光年。這一發(fā)現(xiàn)由戈爾韋大學的研究人員主導，他們提供了罕見的視覺證據(jù)，揭示了行星是如何在圍繞年輕恒星旋轉(zhuǎn)的塵埃和氣體盤中誕生的。

這支由來自戈爾韋大學的克里斯蒂安·金斯基（Christian Ginski）博士帶領(lǐng)的國際團隊，利用歐洲南方天文臺位于智利的甚大望遠鏡拍攝了 2MASS1612 星系，揭示出一個結(jié)構(gòu)極為復雜的塵埃盤。該塵埃盤跨度高達 130 個天文單位（1個天文單位=地球和太陽之間的平均距離），也就是說，它的直徑是地球和太陽距離的130 倍。換句話說，這個塵埃盤可以輕易地吞噬我們整個太陽系。

圖片：帕拉那山（Cerro Paranal） 山頂是世界上最先進的地面天文設(shè)施之一，設(shè)有甚大望遠鏡的四臺 8.2 米主望遠鏡、四臺 1.8 米輔助望遠鏡和 VLT 巡天望遠鏡。

圖源：ESO/G. Hüdepohl

此次發(fā)現(xiàn)尤其令人興奮之處在于該塵埃盤的獨特結(jié)構(gòu)。研究人員觀察到，在距離恒星大約 50 個天文單位處，有一個明亮的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，緊接著是一個空隙。在這個空隙中，螺旋臂像颶風的眼墻一樣向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這一觀測結(jié)果幾乎完美符合理論預測，即一顆正在形成的行星會如何影響其周圍的塵埃盤。核心吸積模型（core accretion model，主流的解釋氣態(tài)行星如何形成的模型）就預測了正在形成的行星在塵埃盤中的幾個關(guān)鍵特征：環(huán)狀結(jié)構(gòu)、塵埃盤空隙，螺旋臂和颶風狀結(jié)構(gòu)。

證據(jù)表明，在這個星系中正在形成一顆氣態(tài)巨行星，其質(zhì)量可能是木星的數(shù)倍。這顆行星的引力作用正在吸走塵埃盤中的物質(zhì)，并在其軌道上開辟出空隙，從而形成了觀測到的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和螺旋臂。這個過程被稱為行星與塵埃盤的相互作用，是了解所有行星如何形成的基礎(chǔ)，包括數(shù)十億年前太陽系中的行星。

金斯基博士評論道：“很少能看到一個星系，其環(huán)和旋臂的組合幾乎完美符合理論模型對正在形成的行星如何塑造其母盤的預測。”

此次發(fā)現(xiàn)彰顯了現(xiàn)代天文學協(xié)作的本質(zhì)，戈爾韋大學的四名研究生在分析過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。克洛伊·勞勒（Chloe Lawlor）、杰克·伯恩（Jake Byrne）、丹·麥克拉克蘭（Dan McLachlan）和馬修·墨菲（Matthew Murphy）都為處理和解讀復雜的觀測數(shù)據(jù)做出了貢獻。

這也標志著我們在理解行星形成方面邁出了重要一步。雖然研究團隊已經(jīng)觀測到近百個可能正在形成行星的塵埃盤，但這個特定的星系因其教科書般完美的結(jié)構(gòu)脫穎而出，與理論模型高度一致。

研究團隊已經(jīng)爭取到使用韋布太空望遠鏡進行后續(xù)觀測。他們希望利用韋布望遠鏡前所未有的靈敏度，直接拍攝正在形成的行星，從而明確確認其存在。如果成功，該星系將成為研究行星在形成過程中如何與塵埃盤相互作用的主要“實驗室”。

這一發(fā)現(xiàn)不僅促進了我們對科學的理解，還讓我們窺見了太陽系最初的樣子——我們今天所熟知的行星，當時剛剛開始從年輕的太陽周圍類似的塵埃和氣體盤中凝聚而成。

責任編輯：DAIKIN

牧夫新媒體編輯部

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原始行星盤

圖片來源 NASA

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