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  据国外媒体报道,近日,科学家通过对距地球1000光年处的英仙座恒星形成区内的IC348星团进行研究时发现,这个区域的年龄只有两三百万年,却显示出相当的高密度“过渡性圆盘”结构,而通过与猎户座等的形成区内相关结构进行比较后,也发现IC348星团中的行星形成时间异常缓慢。

英仙座IC348星团

  当前,天文学家总结出巨行星(木星、土星、天王星和海王星)形成的两种对立模型:核吸积模型和引力不稳定模型。前者认为:巨行星早期先形成一个固体尘埃核心,到其质量足够大时,在引力作用下逐渐聚集气体和尘埃,然后形成行星。后者认为:行星是由一个巨大的高密度“过渡性圆盘”自发坍缩形成了原行星。

  这两个过程都需要在恒星产生的辐射将星系内的气体和尘埃吹走之前,然而有一点是肯定的,那就是行星形成过程需要多长时间呢,一般认为,按目前标准的行星形成模型,行星的形成从星际尘埃以圆盘状绕着恒星旋转开始,像滚雪球那样逐渐增大,这种圆盘状的时期称为“过渡性圆盘”,要经过数百万年至一亿年的时间(一般情况下都在数千万年左右)形成诸如太阳系这样稳定的行星系统。

星系中活跃的恒星形成区

  而IC348星团中盘结构却表现出不同寻常的一面。天文学家对这些高密度过渡性圆盘的观测往往不使用可见光波段,而是采用红外波段进行观测,越是行星形成活跃的区域,尘埃结构密度就越大,在红外波段的光无法穿透的情况下,科学家使用了射电望远镜进行探测,希望对高密度圆盘结构进行充分的了解,然而不幸的是,这种观测方法具体实施时发现具有相当的局限性,以至于必须夏威夷莫纳克亚亚毫米波阵列望远镜。

  为了研究这种在行星形成过程中扮演重要角色的过渡性圆盘结构的演化,新的研究方向旨在以一百万年的时间跨度,将IC348星团的高密度圆盘中的气体和尘埃与金牛座、蛇夫座和猎户座恒星形成区的相关结构进行比较。在IC348星团中,科学家一共发现9个高密度过渡性圆盘,大致是木星质量的2-6倍,而在金牛座、蛇夫座和猎户座中,却达到100倍的木星质量,这在数值上要明显小得多。

  这说明,如果IC348星团行星形成的频率与科学家所知的理论相同,这就意味着引力不稳定模型更可能是正确的,而如果核吸积模型是正确的,在上述时间尺度上,行星形成时间应该不会这么慢。虽然在目前已知的观测数据前,对行星形成模型进行定性判断显然还不够成熟,然而IC348星团所提供的信息表明,行星形成模型还需要进一步探讨,而且在形成时间上也需要进一步修正。

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channelId 1 1 天文学家观测发现:巨行星形成时间异常缓慢 1 近日,科学家通过对距地球1000光年处的英仙座恒星形成区内的IC348星团进行研究时发现,这个区域的年龄只有两三百万年