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分享 網管 - 科學新知 | 2019-11-26 | 人氣:40

  2019 年 11 月 24 日

從 1995 年的飛馬座 51b(由今年諾貝爾物理學獎得主 Michel Mayor 與 Didier Queloz 發現)開始至截稿前,我們已經發現了 4,093 顆系外行星,除了受到眾人矚目的超級地球、地球 2.0 這些具有類似地球環境的行星,還有一些是我們太陽系裡找不到的行星類型,又大、距離其母星又近的氣體巨行星。這些巨行星軌道半徑小於 5 AU(約等於木星與太陽的距離),多數具有高偏心率(e > 0.5)的橢圓軌道,比太陽系裡行星的軌道都還要扁。

科學家有數種機制來解釋這些具有特殊軌道的行星如何形成,可能是行星系統內多體重力交互作用,或者早期的原行星盤內的氣體就具有某種共振現象,最近美國利克天文台 Renata Frelikh 的團隊提出了新的見解:原行星與行星的大碰撞。

太陽系可能也歷經過這樣的時期,早期太陽系內還有多顆原行星環繞,它們多為已有相當質量的天體,如果撞上了行星會造成很大的衝擊,可以改變自轉及公轉的特性,甚至拋散出大量物質至太空中。如果原生系統的質量越大,早期大碰撞的事件可以預期越為頻繁,Renata Frelikh 以多體運動的行為做模擬分析,與 FGK 型星(0.5-1.4 倍太陽質量)中 243 個行星系統進行比對,認為只要原生系統的質量越大,越有可能形成扁橢圓軌道的巨行星。在此之前,解釋高偏心率行星軌道的理論僅能模擬低質量行星,Renata Frelikh 與其團隊則解決了大於木星質量的系外行星軌道問題,補足了現有理論的空缺。

▲ 上圖為觀測數據,下圖為 Renata Frelikh 大碰撞理論模擬。M為木星質量。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

 

原文網址:https://technews.tw/2019/11/24/smashing-planets-to-build-giants/