作者：文/虞子期

科学家们对系外行星的探索，在过去的二十多年中已经发现了数千种，其中最年轻的系外行星，甚至还不到100万年的时间。虽然，并不是每一个系外行星都像51 Pegasi b、HD 209458 b这样知名，但它们的行为都在研究人员的探测范围之中。

HD 169142盘外的精细结构

在一颗被叫做HD 169142的年轻恒星外部，科学家们通过ALMA对该年轻恒星系统的观察发现，在它的外部有一个错综复杂的环形结构，它由“薄环”和双间隙组成。正是这些部分，将原行星环境切入内部和外部区域的深裂缝。

这颗恒星位于射手座中，距离地球约370光年。在此之前，科学家们从未在其外部观察到过如此精细的结构。由此也说明了，这个新生的系外行星，显然正在移动。通过进一步的探索，研究人员表示，这些环的形成原因，很可能是被一颗迁移的“婴儿”行星所雕刻，而它的质量大概是地球的十倍左右。

HD 169142外部的薄环和间隙

在过去的几年时间中，许多新生恒星系统的观察，都是通过ALMA阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列进行的。这个位于智利北部的射电望远镜网络发现，这些系统几乎都是原行星盘中的间隙和环。并且，大多数天文科学家认为，这样的结构得以形成是因为行星在那里聚集。所以，就ALMA发现HD 169142周围磁盘存在间隙而言，并没有带给研究人员很大的惊喜。

或许你对它有所不知，恒星HD 169142的大小达到了太阳的1.7倍，通过进一步的研究，科学家们发现在它的磁盘外部，还延伸除了一个薄环和间隙，并且，这是一个宽阔的区域，而光滑的环又往往占据着绝对的优势。除了可能和一个或多个巨型原行星相关的巨大内空隙以外，这个“薄环”细节让所有人惊讶。

ALMA捕获年轻恒星周围出生的外行星

通过ALMA的高分辨率图像，科学家们发现了400万年前的HD 163296，它距离太阳系大约330光年、朝着射手座的方向。并发现尘埃和气体围绕恒星旋转的“原行星盘”，而这个圆盘有两个暗间隙。有三颗系外行星正在这颗年轻恒星周围出生，它们都是木星般的气体巨星，轨道距离为80 AU，140 AU和260 AU。

科学家通过ALMA数据的研究，分析了一氧化碳（CO）气体的运动。在它们没有遇到重力障碍的情况下，CO和其他气体会倾向于以可预测的方式、在原行星盘中移动，以此确定了HD 163296系统中最外层的行星。这项新技术的应用，可帮助科学家了解行星系统的形成过程，这种全新的方法，也可以揭示我们银河系中一些年轻行星的未解之谜。

ALMA图像和HD 169142中原行星盘

“窄环”之间所表现出的相互分离，可以通过行星迁移得到自然而然的解释。在这个空间里，当一颗小行星和微小尘埃粒子相互作用，就主义孤立地再现这些环，并通过间接的方式以揭示它们的特性。科学家们通过计算机模拟，了解到了这些结构的可能来源。而所谓的罪魁祸首，通过这项研究工作，研究人员将其定为一个迷你海王星。

模拟图像包含了一个质量为地球质量10倍的行星，雕刻了原行星盘的外部区域。一个AU是平均地球和太阳的距离，大约9300万英里，或1.5亿公里。它从母星形成约69个天文单位（AU），然后向内移动到大约64 AU。科学家们将ALMA图像，和HD 169142中原行星盘的理论模拟进行了比较。细环由灰尘颗粒组成，并通过在行星和盘之间的相互作用这段期间，激发了压力波、将其捕获到同心结构中。这一和其他类似的实验，为表征太阳系外行星提供了新的可能性；在年轻行星系统中，也为解释看到的这些“尖锐环”取得了很大进展。

系外行星探索中令人惊讶的发现

Epsilon Eridani b是离我们最近的异形世界，绕着距离地球仅10.5光年的橙色类太阳恒星运行，可能通过望远镜就能很快的拍摄到它；CoRoT-7b是太阳系外第一个确认的岩石世界，它完全被“母星”锁定，拥有2200摄氏度这地狱般的温度，甚至还可能会使岩石下雨，成为汽化天然气巨头的核心，被科学家们成为火山梦魇。

在科学家们发现的系外行星中，TrES-4被称为有史以来最大、也是最奇怪的系外行星，它距离地球大约1400光年，约为木星大小的1.7倍，加上它的密度非常低，所以属于所谓“膨胀行星”中的一个小子类；而KOI-314c，则是衡量其质量和物理尺寸的最轻的行星，围绕一颗昏暗的红矮星绕地球运行约200光年。尽管该行星的重量与地球相同，但令人惊讶的是，它的直径要笔地球大60％，这也意味着它必须具有非常厚的气态环境。