三顆氣態巨行星的發現引發人類對行星形成的質疑

【環球網科技 記者 樊俊卿】近日NASA發佈消息稱，天文學家在外太空一顆年輕的恆星周圍發現了幾顆巨大的行星，並準確計算出他們的運行軌跡，這一發現引發了人們對“行星是如何形成的”這一問題長期以來觀點的質疑。

這是科學界首次觀測到多顆氣態巨行星是如何圍繞着一顆“蹣跚學步”的恆星運行的。天文學家表示：這樣的機會很難得，因為我們的銀河系充滿了已經存在了數十億年的恆星，而我們的太陽系更是已經有了大約45億年的歷史。

這也是首次在恆星系統內的行星軌道上觀察到如此極端的變化，天文學家們發現，目前我們已知CI Tau 恆星的行星最外層軌道比其最內層行星的軌道大1000倍，因此我們又將這種緊緊圍繞主星旋轉卻又極其接近主星的行星稱為“熱木星(hot Jupiter)”。

熱木星(Hot Jupiter)是指其公轉軌道極為接近其宿主恆星的類木行星，這類行星在其他的星系可以找到。它們的大小可能比木星大，而軌道卻比水星到太陽的距離更近，可達0.05天文單位。熱木星也被認為是能夠在距主星2.7天文單位附近形成氣體盤並壓縮的物質。在這個距離上，有足夠多的固體原料來形成核，也有足夠的氣體以形成巨行星。當它的質量達到1木星質量左右的危險邊界時，它和原行星盤之間的萬有引力使行星失去角動量，從而螺旋式地趨近主星。

在智利ALMA望遠鏡的幫助下，天文學家們於2016年首次觀測到“CI Tau 恆星熱木星(CI Tau’s hot Jupiter)”，但是當國際天文學家團隊在2017年秋天再次藉助ALMA望遠鏡對CI Tau恆星進行再次觀測時，他們發現該恆星的原生行星盤上出現了三個由巨大的冰和塵埃組成的漩渦雲，這些漩渦雲將行星盤撕開三個空隙，天文學家認為這些空隙是在CI Tau恆星周圍存在三個氣態巨行星的有力證據。

這一全新的發現，讓天文學家開始質疑現有的“大行星行成需要多長時間”的觀點。英國華威大學(University of Warwick)的天體物理學家表示：“CI Tau恆星周圍迅速行成的氣態巨行星告訴我們，原本我們認為的‘行星行成需要先經過漫長的發展才能演變出固體核心再催生氣體增長’的認知完全相反。”

劍橋大學(University of Cambridge)天文學家 Cathie Clarke在一封電子郵件中表示，目前尚不清楚CI Tau這樣的系統有多普遍。但她表示，研究表明，“行星系統的多樣性比我們想象的還要多”，並補充説，過去二十年間的外行星發現“一次又一次地向我們表明，我們需要根據新獲取的數據調整我們的理論”。

關於行星形成的新想法可能最終導致關於生命起源的新想法。“你想知道行星是如何形成的，因為那是宇宙中生命的源泉，”紐約市美國自然歷史博物館(American Museum of Natural History)的天體物理學家 Jackie Faherty説。根據這項新發現，她説，“在宇宙中獲得生命的途徑”可能比我們意識到的更加多樣化。