超级类地行星的形成：也许不是我们设想的那样(2)

理论学家正在试着迎头赶上——寻找合理情形来解释之前被认为不可能存在的行星，如何在不可能生成行星的区域内生成。他们设想，行星在比之前认识到的更为机动和混乱的环境中形成，然后从宽轨道飘移到窄轨道上，或者受其他天体碰撞而反弹到拉长或者失衡的轨道上。但是观测者发现的越来越多的独特行星意味着每个新的理论模型都只是暂时的。德国海德堡马克斯·普朗克研究所的天体物理学家托马斯·亨宁说：“每天都能发现新东西，这种情况就像是淘金。”

恒星和它的行星系统形成的传统模型可以追溯到18世纪，当时的科学家提出缓慢旋转的尘埃和气体云可以在自身引力下坍缩。大多数物质形成球状，当内核密度足够大、温度足够高时会被点燃形成恒星。在引力和角动量的作用下，剩余的物质在原恒星周围形成扁平的吸积盘。尘埃是这个吸积盘形成一系列行星的关键。这些仅占据吸积盘质量很小一部分的尘埃由微小的铁颗粒和其他固体组成。在随着吸积盘旋转的过程中，这些颗粒偶尔会发生碰撞并由电磁力粘连在一起。在数百万年的进程中，尘埃堆积成颗粒，颗粒形成砾石，砾石生成岩石，最终产生数千米宽的微行星。

 

 

资料图

 

此时引力开始起到主要作用，拉近其他微行星，吸入尘埃和气体，直到行星大小的天体成形。此时吸积盘内侧大多数气体已经被清理干净，不是被恒星吞噬就是被恒星风吹散了。气体的缺乏意味着靠近恒星的行星大部分是岩石质的，具有很薄的大气层。

 

 

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这一生长过程被称为核吸积，在吸积盘外侧温度足够低、能够使水冻结的区域进行得更快。这一“雪线”之外的冰是对尘埃的补充，可使原行星更快固定。它们可以形成5倍到10倍于地球质量的固体核。因为这一过程足够快，吸积盘能够保持富含气体的状态，核可以吸引浓厚的大气层，所以可以形成像木星这样巨大的气体行星。早些时候到达木星的“朱诺”航天器的主要任务之一，就是检查这颗行星是不是确实具有一个巨大的核。