據(jù)國外媒體報(bào)道,一組天文學(xué)家證實(shí)了一個(gè)僅1100萬歲年輕行星的存在,它非常接近其恒星,且軌道周期為5.4天。它大約是地球的5倍大,該新行星是一個(gè)“超級(jí)海王星”,是已知的最年輕行星。這一發(fā)現(xiàn)為行星系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的起源提供了獨(dú)特的見解。一直存在的一個(gè)關(guān)于系外行星的困惑是,它們離其中央星的軌道距離普遍比我們太陽系行星的來得近。他們?cè)趺吹竭_(dá)那里的?一種假設(shè)是,它們生于并演化于靠近其恒星的熱內(nèi)盤。
其他假設(shè)認(rèn)為,近行星種群起源于涼爽氣候,位于地球軌道之外遙遠(yuǎn)的地方,然后遷移到它們現(xiàn)在所在地。其遷移可能是由與星盤、與同個(gè)行星系統(tǒng)中其他行星、或與更遙遠(yuǎn)星星的相互作用而產(chǎn)生的。這些假設(shè)可以通過尋找年輕行星及研究它們的軌道得到驗(yàn)證。如果近種群是在該地方形成的,或是通過與本盤的相互作用而遷移至那兒,它們?cè)谠缙诰瓦_(dá)到其最終軌道距離,并在其年輕時(shí)候,就會(huì)被發(fā)現(xiàn)是接近其恒星的。
相比之下,通過與其他行星或更遙遠(yuǎn)恒星的相互作用而向內(nèi)遷移一個(gè)行星,從長遠(yuǎn)來看,是比較實(shí)際的。如果后一過程占主導(dǎo),在行星年輕時(shí)候,它是不會(huì)靠近其恒星的。該行星過境K2-33恒星時(shí)被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),是如此年輕的為數(shù)不多的、最具特征的行星之一。K2-33b的存在表明,一些行星在其早期就達(dá)到了它們的最終軌道位置。這些行星要么在接近其恒星的地方形成,要么通過與行星盤的相互作用遷移到那里。
該研究的第一作者Andrew Mann對(duì)這些結(jié)果很感興趣,因?yàn)槎讨芷谛行侨绾渭昂螘r(shí)達(dá)到它們的軌道半徑,這可能會(huì)影響類地行星形成的結(jié)果。他推斷,如果類地行星形成以后,木星或海王星才向內(nèi)遷移,那么我們的太陽系似乎不太可能有一個(gè)地球,或任何一個(gè)類地行星。K2-33b的首次確認(rèn)是通過使用美國宇航局改換的開普勒任務(wù)K2的數(shù)據(jù)。為了確認(rèn)行星的存在并表征其屬性,該小組進(jìn)行了一系列廣泛的后續(xù)觀察。
在解釋這些觀察的必要性時(shí),Mann表示,研究年輕恒星比研究老恒星棘手,從本質(zhì)上說,它們因?yàn)楹阈腔顒?dòng)性而不同,它們可能被行星形成的碎片(灰塵和巖石)包圍著。在測(cè)量行星大小方面,托洛洛山美洲天文臺(tái)(CTIO)4米布蘭科望遠(yuǎn)鏡上的新型紅外光譜儀ARCoIRIS發(fā)揮了關(guān)鍵作用。因?yàn)檫^境期間測(cè)量的流量遞減限制了行星與恒星半徑的比值,這就需要一個(gè)能很好測(cè)量恒星半徑的儀器,來推斷行星的半徑。
該研究的合著者,美國天文學(xué)家David James表示,ARCoIRIS光譜測(cè)量了恒星的光度,從而測(cè)量出恒星半徑。另一組由Trevor David領(lǐng)導(dǎo)的研究小組也得出了類似的結(jié)論。