你沒看錯!宇宙只需要幾千年就可以形成一顆巨大行星!

我們知道宇宙是無限的,有無數的行星和天體。然而,這些天體形成的奧秘吸引了無數科學家深入研究。行星在模糊的氣體雲中旋轉、結合並誕生。它們是如此神秘和壯觀。

行星形成的方式多種多樣。根據最新的研究,一種行星的形成時間只需要幾千年,在宇宙尺度上幾乎可以忽略不計。研究表明,在短短的幾千年內,巨大的行星可以圍繞著微小的恆星形成!

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這種小恆星是一種低溫、小質量、低亮度的天體。科學家稱之為M型(紅矮星)。它們構成了我們宇宙中絕大多數的恆星。根據有效的統計,僅在銀河系中,紅矮星就佔了85%。近年來,這些恆星被證明是系外行星的主要聚集地,其中有許多類地行星。這一發現不久前也得到了證實。

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但更令人驚訝的是,發現一些紅矮星周圍有木星大小和質量的行星。中央蘭開夏大學(UCLan)的一個研究小組進行了一項新的研究,表明氣態巨行星可以在幾千年內形成。

在這項研究中,科學家們集中研究了行星是如何圍繞紅矮星形成的,以確定什麼機制可以形成超大質量的氣態巨行星。根據傳統的行星形成模式,塵埃粒子逐漸積累形成越來越大的恆星。然而,紅矮星系統不應該有足夠的質量形成一個超級木星型行星,但結果是一個令人難以置信的發現。

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為了研究這種差異,科學家們在英國使用Dirac超級計算機進行分佈式研究,該計算機連接了劍橋大學、達勒姆大學、愛丁堡大學和萊斯特大學的設施,模擬了紅矮星周圍原行星盤的演化過程。這些旋轉的氣體和塵埃盤在所有新恆星周圍都很常見,它們最終導致行星的形成。他們發現,如果年輕的圓盤足夠大,它們可以分裂成不同的碎片,在相互吸引下合併形成氣態巨行星。然而,它必須要求行星在數千年內形成,這在宇宙的尺度上是非常快的。

毫無疑問,這是一個巨大的發現。行星能在如此短的時間內圍繞微小恆星形成,這一事實令人興奮。研究表明,行星的能量特別強大,即使在小恆星周圍,其他行星也可以以多種方式形成,因此行星的多樣性可能比我們之前想象的要大。他們的研究還表明,這些行星形成後將非常炎熱,核心溫度將達到數千度。因為它們沒有內能,它們會隨著時間而減弱。這意味著這些行星年輕時很容易在紅外波段被觀測到,但由於它們太年輕,直接觀測的可能性非常小。

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然而,我們可以根據它們對主星的影響來間接觀察這些行星,這就是通常發現紅矮星周圍行星的方式。這就是所謂的徑向速度法。通過觀察恆星光譜的變化,我們可以看到它在運動,這是行星對它施加引力影響的跡象。這是我們第一次在計算機模擬中不僅可以看到行星的形成,而且可以非常詳細地確定它們的初始性質。很難找到這些行星,但很有趣。它們的形成速度非常快,而且它們的溫度出人意料地高。這是一個意外的發現。

本研究為類地行星的發現提供了參考。最近,天文學家發現了第二顆太陽系行星,鄰近C,靠近半人馬座,離我們最近的恆星。與鄰居B不同,鄰居B與地球大小相同,由岩石組成。它的軌道位於恆星的可居住區。據信,鄰居C的體積是地球的1.5倍,質量是海王星的一半,因此它也被稱為小海王星,並運行在半人馬座鄰居的可居住區之外。

通過這項研究,我們可以知道圍繞紅矮星形成氣態巨行星的可能機制,這使得我們更接近於瞭解這些非常常見但仍然神秘的恆星。


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