太空探索：對雙塵環的測試可以發現遷移的行星！
由華威大學天體物理學家領導的團隊進行的一項新研究有一種方法可以最終說明新形成的行星是否在通常圍繞恆星的塵埃和氣體盤內遷移，或者它們是否僅僅停留在圍繞恆星的同一軌道上。
找到行星在這種光盤內遷移（通常是向內）的真實證據將有助於解決由於天文學家能夠在原行星盤中看到越來越多細節而出現的許多問題。特別是它可能為天文學家開始在這些光盤中識別的一系列奇怪的模式和干擾提供簡單的解釋。
行星遷移是天文學家已經瞭解該理論已有40年的過程，但直到現在他們才能找到一種觀測測試方法，如果真的發生了。這項由華威大學和劍橋大學領導的團隊進行的這項新研究為年輕太陽系的塵埃環提供了兩個新的觀測特徵，這些特徵將成為遷移行星的證據。
華威大學物理系天文學和天體物理學組的Farzana Meru博士說：
“原行星盤中的行星遷移在行星系統的長期演化中起著重要作用，但我們目前還沒有直接的觀測測試來確定行星是否在其氣體盤中遷移。但是現在我們可以在Atacama Large中使用這項技術毫米/亞毫米陣列（ALMA）能夠深入觀察這些光盤，甚至可以看到光盤內的詳細結構，如環，間隙，旋臂，月牙和團塊.ALMA也可以使用不同的毫米頻率來尋找不同的顆粒尺寸，所以我們也可以用它來探索光盤內單個防塵圈的組成。“
“我們的最新研究已經找到了一種方法來利用這項新技術來發現我們認為這些塵埃環內的一個明顯標誌，即離它們最近的行星實際上正在這個非常年輕的太陽系內遷移。”華威大學領導的研究小組得出的結論是，如果ALMA查看最接近行星軌道的兩個塵環，則每個環中典型粒徑的簡單測量將揭示答案。
如果ALMA發現內部塵埃環（即行星軌道和恆星之間）通常由較小尺寸的顆粒組成，並且外部塵環（緊鄰行星軌道外）通常由較大顆粒組成，則這將是行星在系統的原行星盤內遷移的明顯證據。對於每個圓盤，顆粒的大小會有所不同，但是在行星位於恆星的30個天文單位並且是地球質量的30倍的情況下，內環中的較小顆粒通常小於1毫米。尺寸，而外環的尺寸略大於1毫米。
ALMA將能夠觀察到這一點，因為它觀察到的波長大致與塵埃粒徑相關。這意味著當觀察者看到具有增加波長的ALMA的光盤時，內部防塵圈預計會褪色，而外環會變亮。
這種模式的原因是雙重的。首先，研究人員的模型顯示，外部塵埃環將包含更多大的塵埃粒子，因為它們以更高的速度（比較小的粒子）移動，並且足夠快以在行星向內運動時跟上行星。這將導致行星軌道外部的環形，主要由大顆粒組成。
其次，內環由小顆粒組成，因為它們比行星向內移動得更慢。因此，他們無法擺脫向內遷移的行星的方式，因此積聚在行星內部的一個環中。這次快速移動的大灰塵迅速向著恆星移動，留下了一個小尺寸顆粒的內部塵埃環。
研究小組將繼續模擬這樣的ALMA觀測結果，天文學家現在可以在他們自己的ALMA觀測中使用這種方法來尋找這兩個環形特徵。
然而，Farzana Meru博士還指出：“有可能是ALMA對原行星盤的觀察已經看到並記錄了這個塵埃環標誌，同時尋找其他現象。如果在不同波長下觀察到相同的光盤 -可能由不同的團隊 - 然後比較這些觀察結果可能已經能夠證實我們的理論。
