快看！形成中的行星

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原作：Mark Thompson

编译：姜力萌

校对：姚顺仪

编排：王璞

后台：朱宸宇

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

图片：用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)拍摄的 2MASS1612 星系（又称：RIK113）附近年轻恒星的图像。该图像使用近红外光捕捉了围绕这颗年轻恒星的尘埃粒子所散射的光。虽然这个尘埃盘本身巨大（比太阳系还大），但由于它距离地球足足有 430 光年，因此在天空中显得非常微小（大概就像一个啤酒杯之于一座城市）。尘埃盘中的结构表明，该星系中正在形成一颗年轻的气态巨行星。

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

一组天文学家团队捕捉到了一幅壮观的图像，这似乎是一颗正在形成的气态巨行星，距离地球 430 光年。这一发现由戈尔韦大学的研究人员主导，他们提供了罕见的视觉证据，揭示了行星是如何在围绕年轻恒星旋转的尘埃和气体盘中诞生的。

这支由来自戈尔韦大学的克里斯蒂安·金斯基（Christian Ginski）博士带领的国际团队，利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜拍摄了 2MASS1612 星系，揭示出一个结构极为复杂的尘埃盘。该尘埃盘跨度高达 130 个天文单位（1个天文单位=地球和太阳之间的平均距离），也就是说，它的直径是地球和太阳距离的130 倍。换句话说，这个尘埃盘可以轻易地吞噬我们整个太阳系。

图片：帕拉那山（Cerro Paranal） 山顶是世界上最先进的地面天文设施之一，设有甚大望远镜的四台 8.2 米主望远镜、四台 1.8 米辅助望远镜和 VLT 巡天望远镜。

图源：ESO/G. Hüdepohl

此次发现尤其令人兴奋之处在于该尘埃盘的独特结构。研究人员观察到，在距离恒星大约 50 个天文单位处，有一个明亮的环状结构，紧接着是一个空隙。在这个空隙中，螺旋臂像飓风的眼墙一样向内旋转。这一观测结果几乎完美符合理论预测，即一颗正在形成的行星会如何影响其周围的尘埃盘。核心吸积模型（core accretion model，主流的解释气态行星如何形成的模型）就预测了正在形成的行星在尘埃盘中的几个关键特征：环状结构、尘埃盘空隙，螺旋臂和飓风状结构。

证据表明，在这个星系中正在形成一颗气态巨行星，其质量可能是木星的数倍。这颗行星的引力作用正在吸走尘埃盘中的物质，并在其轨道上开辟出空隙，从而形成了观测到的环状结构和螺旋臂。这个过程被称为行星与尘埃盘的相互作用，是了解所有行星如何形成的基础，包括数十亿年前太阳系中的行星。

金斯基博士评论道：“很少能看到一个星系，其环和旋臂的组合几乎完美符合理论模型对正在形成的行星如何塑造其母盘的预测。”

此次发现彰显了现代天文学协作的本质，戈尔韦大学的四名研究生在分析过程中发挥了至关重要的作用。克洛伊·劳勒（Chloe Lawlor）、杰克·伯恩（Jake Byrne）、丹·麦克拉克兰（Dan McLachlan）和马修·墨菲（Matthew Murphy）都为处理和解读复杂的观测数据做出了贡献。

这也标志着我们在理解行星形成方面迈出了重要一步。虽然研究团队已经观测到近百个可能正在形成行星的尘埃盘，但这个特定的星系因其教科书般完美的结构脱颖而出，与理论模型高度一致。

研究团队已经争取到使用韦布太空望远镜进行后续观测。他们希望利用韦布望远镜前所未有的灵敏度，直接拍摄正在形成的行星，从而明确确认其存在。如果成功，该星系将成为研究行星在形成过程中如何与尘埃盘相互作用的主要“实验室”。

这一发现不仅促进了我们对科学的理解，还让我们窥见了太阳系最初的样子——我们今天所熟知的行星，当时刚刚开始从年轻的太阳周围类似的尘埃和气体盘中凝聚而成。

责任编辑：DAIKIN

牧夫新媒体编辑部

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原始行星盘

图片来源 NASA

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