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斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡在正在形成巖質(zhì)行星的年輕恒星周圍發(fā)現(xiàn)碰撞的證據(jù)
發(fā)布時間：2025-12-08 14:01:54 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：焦點
斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡在正在形成巖質(zhì)行星的年輕恒星周圍發(fā)現(xiàn)碰撞的證據(jù)
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：我們太陽系中的大多數(shù)巖質(zhì)行星和衛(wèi)星--包括地球和月球--都是在太陽系歷史早期的大規(guī)模碰撞中形成或塑造的。通過撞擊，策太成巖巖質(zhì)天體可以積累更多的空望物質(zhì)、增大體積或它們可以分裂成多個更小的遠(yuǎn)鏡天體。
天文學(xué)家利用NASA現(xiàn)已退役的正形質(zhì)行周圍斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡在正在形成巖質(zhì)行星的年輕恒星周圍發(fā)現(xiàn)了這些類型碰撞的證據(jù)。但這些觀察并沒有提供許多關(guān)于粉碎的年輕細(xì)節(jié)，如所涉及的恒星天體的大小。
在《The 發(fā)現(xiàn)Astrophysical Journal》的一項新研究中，由亞利桑那大學(xué)的碰撞Kate Su領(lǐng)導(dǎo)的一組天文學(xué)家報告了對這些碰撞中的一個碎片云的首次觀測，因為它在其恒星前面經(jīng)過并短暫地阻擋了光線。斯皮天文學(xué)家稱這是策太成巖一次過境。另外再加上對恒星大小和亮度的空望了解，這些觀察使研究人員能直接確定撞擊后不久云的遠(yuǎn)鏡大小、估計碰撞的正形質(zhì)行周圍物體的大小并觀察云散去的速度。
“作為一個事件的年輕目擊者是無可替代的，”同樣在亞利桑那大學(xué)的George Rieke說道，“以前從斯皮策報告的所有案例都沒有得到解決，只有關(guān)于實際事件和碎片云可能是什么樣子的理論假設(shè)。”據(jù)悉，Rieke是這項新研究的共同作者。
從2015年開始，由Su領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開始對一顆有1000萬年歷史的恒星HD166191進(jìn)行常規(guī)觀測。在恒星生命的這個早期階段，其形成過程中留下的塵埃已經(jīng)聚集在一起，從而形成被稱為行星碎片的巖石體--未來行星的種子。一旦以前充滿這些天體之間空間的氣體散去，它們之間的災(zāi)難性碰撞就變得非常常見。
由于預(yù)計他們可能會在HD166191周圍看到這些碰撞的證據(jù)，該團(tuán)隊利用斯皮策在2015年至2019年間對該系統(tǒng)進(jìn)行了100多次觀測。雖然這些小行星太小太遠(yuǎn)，無法用望遠(yuǎn)鏡解決，但它們的粉碎產(chǎn)生了大量的灰塵。斯皮策探測到了紅外光--或比人眼所見略長的波長。紅外線是探測灰塵的理想選擇，其中包括原行星碰撞產(chǎn)生的碎片。
在2018年年中，太空望遠(yuǎn)鏡看到HD166191系統(tǒng)變得明顯更亮，這表明碎片生產(chǎn)增加了。在那段時間里，斯皮策還檢測到了一個阻擋恒星的碎片云。結(jié)合斯皮策對過境的觀察和地面望遠(yuǎn)鏡的觀察，研究小組可以推斷出碎片云的大小和形狀。
他們的工作表明，被觀察到的碎片云是高度拉長的，其最小估計面積是恒星的三倍。然而斯皮策看到的紅外增亮的數(shù)量表明，只有一小部分云在恒星前面經(jīng)過，這次事件的碎片覆蓋了比恒星大幾百倍的區(qū)域。
為了產(chǎn)生這么大的云，主要碰撞中的天體一定是矮行星的大小，就像我們太陽系中的灶神星--位于火星和木星之間的主要小行星帶中的一個寬330英里（530公里）的天體。最初的沖突產(chǎn)生了足夠的能量和熱量，這使得一些物質(zhì)發(fā)生汽化。另外它還引發(fā)了第一次碰撞產(chǎn)生的碎片跟系統(tǒng)中其他小天體之間的連鎖反應(yīng)，這很可能造成了斯皮策看到的大量灰塵。
在接下來的幾個月里，大型塵埃云的規(guī)模越來越大并變得更加半透明，這表明塵埃和其他碎片正在迅速分散到整個年輕恒星系統(tǒng)中。等到2019年，在恒星前面經(jīng)過的云不再可見，但該系統(tǒng)包含的塵埃是斯皮策發(fā)現(xiàn)該云之前的兩倍。根據(jù)論文作者的說法，這些信息可以幫助科學(xué)家檢驗關(guān)于陸地行星如何形成和成長的理論。
Su說道：“通過觀察年輕恒星周圍的塵埃碎片盤，我們基本上可以回顧過去，看到可能已經(jīng)形成我們自己的太陽系的過程。學(xué)習(xí)這些系統(tǒng)中碰撞的結(jié)果，我們也可能更好地了解巖質(zhì)行星在其他恒星周圍形成的頻率。”
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