太空“棉绒”中发现行星形成的关健证据

来源： 中国国家天文2007年

                               
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图为显示残骸盘中尘埃发出的反射光

                               
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围绕1200万年显微镜座AU星的残骸盘艺术图

据国外媒体1月9日报道，人们提出了很多行星形成的详尽理论,但大多以假设为依据,很难分辨哪个或者究竟有没有一种理论符合真实世界的情况。现在有天文学家表示，他们在围绕一个遥远的小恒星周围发现了像“棉绒”一样的颗粒，将可能解释小星际尘埃颗粒是如何聚集一起进而形成行星的。
“我们已经看到许多行星种子，我们也已经看到许多行星，但它们是如何形成的仍是一个谜。这些观察将帮助我们弥补这一缺口，”研究小组成员、加州大学的詹姆士-格雷厄姆说。
新发现的绒毛颗粒大约比星际尘埃颗粒大10倍，像刚刚落下的新雪一样蓬松多孔。新雪由大约97%的空气和3%的水组成。
太空棉绒
另一个好参照是烘干机里出来的棉绒，格雷厄姆说。这二类物质具有大致相当的多孔性，且都是由同样的分子力聚合在一起。这些太空棉绒是在显微镜座AU星（AU Microscopii）拱星盘中发现的。显微镜座AU星是一颗相对年轻的红矮星，只有1200万年，距地球32光年。
研究人员在哈勃太空望远镜的高级观测相机上采用偏振滤光片，以遮掩显微镜座AU星主体的光线，这样就只能看到此星的残骸盘反射出来的光线。通过测量其反射光，研究人员推出有关这些颗粒的一些特性，包括大小和形状。
“光线依据这些材料的折射率进行散射，可告诉你光线弯了多少，”格雷厄姆解释说。这此材料的执行主席折射率是依据其多孔性而定的，低折射率表示材料更加多孔。
研究人员认为，当比垒球大的天体碰撞时，就会散发这些绒毛。它们补称为“母体”，是形成大实体的先驱，最后形成行星。“它们一旦超过垒球大，它们就开始变得紧密起来。颗粒间的空间将充满更多的材料，” 格雷厄姆在第209届美国天文学会上说，“我们看到的事实是低孔隙的，这意味着行星体还没长得太大。”
出生圆环
母体被认为是在靠近此恒星中心叫“出生圆环”的喧嚣区域。2005年天文学家首次预测，出生圆环从此恒星伸出多达46亿英里。在此圆环中，碰撞更加家常便饭地出现，行星也就可能在此区域形成。
碰撞母体脱落绒毛，之后，此恒星的强烈太阳风将它们吹到外面来。此绒毛颗粒的发现对天文学家确定有关行星如何形成的理论影响深远。研究人员表示，比如，计算无孔岩石的质量，科学家通常用半径来算。但对多孔的天体，就不能这样计算了。未来研究将重点研究其它恒星周围是否有类似的绒毛。