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目前關於太陽系演化的模型認為,像木星這樣大小和規模的行星需要超過一百萬年的時間才能形成。但是,科學家們已經發現了近 100 顆類似的巨行星圍繞附近的恆星執行,這表明如果它們的形成期如此之長,那麼它們的數量應該比預期的更多。新的發現可能有助於解釋這些大型氣體巨星相對豐富的數量。根據發表在最新一期《科學》雜誌上的一項研究,氣體巨星的形成速度可能比之前認為的要快得多。
華盛頓大學的 Lucio Mayer 和他的同事花了兩年時間改進了一個數學模型,該模型描述了行星如何從原行星盤中形成,這些原行星盤是圍繞年輕恆星旋轉的物質盤。流行的理論認為,來自星盤的物質緩慢凝結成構成行星中心的物質團。然後,氣體巨星在數百萬年的時間裡緩慢地積累它們的大氣層。但這項新研究表明,原行星盤會迅速瓦解——在圍繞其恆星旋轉幾圈後——並且氣體巨星的核心隨後很快就開始吸入它們的氣體外殼。研究人員報告稱,整個過程可能只需要幾百年。
華盛頓大學的研究合著者 Thomas R. Quinn 指出:“如果一顆氣體巨行星不能快速形成,它可能根本就不會形成。” 科學家們說,這是因為來自中心恆星的輻射會加熱圍繞氣體巨行星中心的氣體,並隨著時間的推移,將它們從新生的行星周圍散射開。這種效應——由天王星和海王星形成時存在但後來移開的鄰近恆星引起——可能解釋了為什麼這些行星沒有像木星和土星那樣的大氣層。