天文學家本週報告稱,一個巨大的溫暖塵埃環圍繞著一顆距離我們 424 光年的太陽大小的恆星,很可能在未來 1 億年內被塑造成一顆類地行星。一個研究恆星 HD 113766 發出的紅外光的團隊發現,在這顆恆星的宜居帶——水可以保持液態的甜蜜點——存在一個粉狀塵埃帶,可能還有岩石,這是行星的原材料。
該研究小組在一篇即將發表在《天體物理學雜誌》上的論文中報告稱,塵埃的成分也表明它非常適合形成岩石或類地行星,而不是氣態行星。“它恰好位於宜居帶的正中央,”約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室 (APL) 的天體物理學家凱瑞·利斯 (Carey Lisse) 說,他是該報告的合著者。“這真的很酷,”他說,因為天文學家從未在這一“金髮姑娘”區域確鑿地觀測到岩石行星的形成。
行星起源於恆星點燃生命後留下的物質盤。根據對彗星的研究,研究人員認為,這些年輕的太陽系中充滿了冰晶和稀薄氣體,它們聚結成土星和木星這樣的氣態巨行星。岩石行星出現得較晚,在氣體消失之後。
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特別是,深度撞擊任務在坦普爾 1 號彗星上炸出一個隕石坑,以便天文學家能夠研究碎片的構成,為解釋恆星周圍物質的成分提供了“羅塞塔石碑”,領導深度撞擊分析的利斯說。
利斯和他的同事將他們的羅塞塔石碑應用於 HD 113766,這顆恆星比太陽略大,年齡相對年輕,只有 1600 萬年。透過檢查斯皮策太空望遠鏡早期拍攝的紅外資料,他們發現了一片塵埃顆粒,大小從 0.1 微米到 20 微米不等(比頭髮絲還細),總質量相當於一顆大型小行星,並且根據它們的溫度,散佈在距離恆星約 1.8 個地球-太陽距離的地方。
該研究小組報告稱,紅外光顯示出岩石和鐵化合物,但沒有氣體或其他明顯的彗星物質。岩石和鐵也沒有像在較老的小行星或成熟行星中那樣分離,這表明該系統最近進入了岩石行星可以形成的階段。“我們正在看到地球的基石,”利斯說。
這種塵埃帶通常包含不同大小的岩石光譜,塵埃的分佈強烈表明至少有一個火星質量的岩石,寬度為 10 米(30 英尺)或更小,如果存在更大的岩石,則物質質量高達幾個地球質量,利斯說這非常合理,但更具推測性。
他指出,行星可能需要 1000 萬到 1 億年的時間才能從環中形成。唯一可能中斷這個過程的是,如果一顆氣態行星已經形成並穿過該星帶的路徑,在岩石塊可以聚集在一起之前就將其掃蕩一空。