行星迁徙的踪迹被发现

年轻的行星HD 169142的外围存在一组细环和细缝。天文学家以前从未见到过这样的环缝组合。N. Lira – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); S. Pérez – USACH/UChile

370光年外一颗迷你海王星离开它原来的轨道,朝着它的主星慢慢靠近,这一过程在原行星盘中留下了无法磨灭的证据,被阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜阵列看到了。

这颗行星位于人马座,其主星名叫HD 169142,是一颗质量为太阳1.7倍的年轻恒星。在它周围存在着一个由多个同心圆组成的原行星盘。同心圆之间有多条空隙。这些空隙是原行星“清扫”的结果。

实拍图像(右下)和计算机模拟图像(左上)的对比。模拟结果显示,在这个原行星盘的外围,存在一颗正在向主星方向迁徒的行星,且这颗行星的质量大约是地球的10倍。N. Lira – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); S. Pérez – USACH/UChile

阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜阵列在过去几年中发现了大量这样的原行星盘,所以原行星盘本身并不新鲜。新鲜的是,研究人员在把原始影像和计算机模拟影像进行了比对之后发现,这个原行星盘外围的一组细环和细缝是在一种异常的行星活动过程中形成的。

原行星盘外围的环缝在一般情况下倾向于宽大,而在HD 159142原行星盘的外围,却异乎寻常地存在一组细环和细缝。通过计算机模拟,研究人员发现HD 159142原行星盘内侧的宽缝与一个或多个巨型原行星有关,而外围的细环和细缝是一个质量大约为地球10倍的“迷你海王星”在向主星方向迁徙的过程中产生的。

这个原本运行在距离主星约69个天文单位轨道上的行星,现在已经向内迁徙到了距离主星只有64个天文单位的地方。

理论上行星的迁徙并不罕见,尤其是在它们年轻时。早期太阳系就曾经历过多次行星的大迁徙。根据某些理论,木星和土星一度到达过距离太阳非常近的地方。但通过望远镜在太空中看到实例,虽然是间接的现象,却也足以让人激动。

HD 169142及其周围的原行星盘。N. Lira – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); S. Pérez – USACH/UChile

参考:

New ALMA Image Reveals Migrating Planet in Protoplanetary Disk

https://www.almaobservatory.org/en/audiences/new-alma-image-reveals-migrating-planet-in-protoplanetary-disk/

Dust Unveils the Formation of a Mini-Neptune Planet in a Protoplanetary Ring

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab1f88

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