圍繞小恆星的行星形成盤帶帶來了巨大的驚喜 | 路透社

一張手稿圖片顯示了路透社於2024年6月6日獲得的圍繞一顆質量非常低的恆星的原行星盤的藝術家印象。ALMA（歐洲南方天文台/日本國立天文台/美國國家射電天文台）/MPIA/路透社提供華盛頓，6月6日（路透社）- 銀河系中尺寸大約與我們的太陽相當的恆星並不是最常見的。更小的恆星更為常見 - 而這些恆星上有最多的岩石行星，這種類型的行星是科學家尋找能夠容納生命的世界的焦點。新研究正在揭示圍繞這些小恆星（稱為質量非常低的恆星）形成行星的過程，展示了圍繞它們的氣體和塵埃形成盤的化學成分與圍繞太陽等恆星觀察到的盤有很大不同。詹姆斯·韋伯空間望遠鏡已經收集到了有關圍繞一個名為ISO-ChaI 147的新生恆星的行星形成 - 原行星 - 盤的數據。它的質量約為太陽的11%，直徑約為太陽的43%，亮度約為太陽的2%。ISO-ChaI 147位於地球外約625光年處。光年是光在一年內傳播的距離，為5.9萬億英里（9.5萬億公里）。

韋伯的觀測顯示，這顆恆星的原行星盤中的氣體 - 未來行星的成分 - 富含碳，沒有水蒸氣的跡象，與圍繞新生類似太陽的恆星的盤中富含氧氣和大量水蒸氣的情況相反。

這種差異會影響圍繞這些小恆星形成的岩石行星的未來適居性嗎？

荷蘭格羅寧根大學的天體物理學家阿迪蒂亞·阿拉巴維在週四發表在《科學》雜誌上的研究中説：“行星主要需要，除其他因素外，水處於液態並具有適合的大氣層才能適於居住。”“儘管我們可以預期VLMS盤的不同環境會對行星組成和因此適居性產生強烈影響，但很難預測這是否會使其更不可能適於居住，”阿拉巴維説。

當星際氣體和塵埃的密集團塊在自身的引力作用下坍縮時，恆星形成。一旦一顆恆星出現在這樣一個雲團的中心，剩餘物質會形成圍繞它的旋轉盤，供給恆星生長並經常形成行星。

初生太陽大小的恆星周圍的盤比圍繞較小恆星的盤含有更多物質，使得這些較大的恆星更有可能形成像太陽那樣有木星和土星的氣態巨行星。

“它們是我們銀河系中最常見的恆星，”德國馬克斯·普朗克天文學研究所的天體物理學家和研究合著者托馬斯·亨寧説道。

“這些物體目前是尋找岩石行星的目標，因為它們更容易在這些恆星周圍找到。此外，它們形成行星盤的質量通常太小，無法形成巨行星，但足夠大以形成岩石行星，”亨寧説。

科學家們已經確定了圍繞着質量非常低的恆星運轉的岩石行星，其中一些位於“宜居區” - 這是指行星距離恆星的軌道距離，可能使行星經歷適合生命存在的條件。

“我預計，如果這些行星位於液態水可能存在的區域，它們將保持適宜居住的狀態，”亨寧説。

ISO-ChaI 147仍處於起步階段，最終可能會成為一種稱為紅矮星的質量非常低的恆星。該恆星的直徑僅比木星大約四倍。我們太陽的直徑約為木星的10倍。

韋伯（Webb）於2022年開始運行，還在ISO-ChaI 147的原行星盤中發現了乙烷 - 這是第一次在我們太陽系之外探測到，以及其他以前從未在這樣的盤中看到的富含碳氣體。“韋伯肯定正在幫助我們，提供了以前從未可能的寶貴數據，”阿拉巴維説。“儘管之前使用（現已退役的）斯皮策空間望遠鏡進行的研究表明，圍繞VLMS的這些行星形成盤與圍繞類似太陽的恆星的盤不同，但以前並不知道這些源不僅略有不同，而且在氣體組成方面與迄今為止觀察到的任何類似太陽的恆星都不同。”

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