2025年高考科學(xué)家破解260光年的神秘?zé)嵬列切纬芍�謎

　　科學(xué)家破解260光年的神秘?zé)嵬列切纬芍�謎

　　巨大的巖核加上厚厚的大氣層，行星HD149026b似乎正在打破太陽系的演化規(guī)律。然而，如今兩名研究人員相信，他們終于能夠解釋這顆“熱土星”是如何形成的，這一發(fā)現(xiàn)同時強(qiáng)化了天文學(xué)家耗費(fèi)20年心血建立的太陽系形成標(biāo)準(zhǔn)模型。

　　自從上世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)第一顆太陽系外行星以來，天文學(xué)家已經(jīng)建立了學(xué)說和計算機(jī)模型用于解釋像太陽系這樣的系統(tǒng)是如何起源的。每個系統(tǒng)基本上都始于一個擴(kuò)散的氣體和塵埃云——被稱為原行星盤，隨后其內(nèi)部的引力逐漸將物質(zhì)凝結(jié)在一起。當(dāng)母星點(diǎn)燃后，其所產(chǎn)生的太陽風(fēng)會吹散大部分的氣態(tài)云，從而形成了一個內(nèi)核為巖層的小行星。而在距離母星較遠(yuǎn)的區(qū)域，其他巖核會吸引冷卻的氣體并形成氣態(tài)巨行星，例如太陽系的木星和土星。在一些系統(tǒng)中，氣態(tài)巨行星會向著恒星的方向運(yùn)行，并且在距離母星很近的軌道上消亡。天文學(xué)家將這些天體稱為熱木星。

　　然而，在2005年發(fā)現(xiàn)的行星HD149026b——距離地球約260光年——卻讓天文學(xué)家感到困惑。盡管大小與土星類似，但是這顆系外行星的巖核卻很重——大約是70顆地球的質(zhì)量。同時它還具有一個很厚的大氣層。迄今為止，所有模型都無法解釋這一矛盾的現(xiàn)象，這是因?yàn)闅鈶B(tài)巨行星不應(yīng)該擁有這么大的巖核，而巖石行星更不會包裹著這樣厚重的大氣層。最似是而非的解釋是，這顆系外行星是由兩顆或更多顆氣態(tài)巨行星經(jīng)過原始碰撞后形成的。

　　然而，發(fā)生這種碰撞的幾率非常低，因此，美國帕薩迪納市加利福尼亞理工學(xué)院的天文學(xué)家SarahDodson-Robinson和加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家PeterBodenheimer嘗試著提出了另一種可能性。研究人員在對HD149026b的母星進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，就像太陽一樣，這顆恒星包含了兩倍濃度的重元素，例如鐵和鎳。考慮到這種因素，研究人員提出了一種新的假設(shè)，即這顆行星始于攜帶了更多重元素的云團(tuán)。

　　來自這一塵埃云的巨大的重力能使得HD149026b的巖核積聚得特別大，其間它還會吸收周圍的氣體。接下來，這顆巨大的氣態(tài)行星開始向著恒星的方向轉(zhuǎn)移，就像其他星系中的氣態(tài)巨行星一樣。Bodenheimer指出，這一假設(shè)發(fā)生得非常自然，“我們并沒有胡亂地擺弄輸入模型的參數(shù)或試圖以任何重要的方式修正理論”。Bodenheimer和Dodson-Robinson在4月份出版的《天體物理學(xué)雜志》上報告了這一研究成果。

　　并未參與該項(xiàng)研究的加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校的行星科學(xué)家JonathanFortney指出，盡管還有一些研究人員在嘗試解釋HD149026b的形成，但是這項(xiàng)研究“指明了一條朝向看似最可信的假設(shè)的道路”。

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