天文学家提出新的短周期系外行星形成机制

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新华网江苏频道南京１月２日电（记者蔡玉高）记者２日从中科院紫金山天文台获悉，该台研究员季江徽、博士生晋升和澳大利亚新南威尔士大学系外行星专家合作提出了一种新的短周期系外行星形成机制，即行星演化晚期的一次巨型碰撞可以使合并体被中心恒星捕获在短周期轨道。

    据了解，介绍这一形成机制的研究论文将于今年１月发表在国际著名天文学术刊物《天体物理快讯》（ApJ Letters）上。   

    据季江徽介绍，在对行星系统模拟分析时，他们发现一些系统中有些行星胚胎在经历一次碰撞并合后，合并体的轨道参数发生显著改变，进而在中心恒星的引力作用下被俘获到0.1个天文单位以内的轨道处。在一些情况下被捕获的天体还可以在短周期轨道处继续吸积物质，而形成短周期的类地行星或“超级地球”。

    在目前所发现的太阳系外行星中，大量的短周期轨道行星一直是吸引众多研究者的奇特天体。根据行星形成的核吸积模型和引力不稳定模型，在距中心恒星如此之近的地方通常很难在当地形成该类行星。研究者提出了各种理论来解释这类天体的成因，不过这些理论均依赖于行星的轨道迁移（即开始行星在距离恒星较远的地方形成，由于它们和气体盘相互作用而向内“搬迁”），这种迁移在原行星盘中尚有气体存在时才会发生。

    季江徽表示，事实上，在行星系统形成的晚期，即行星盘内的气体已经消散同时气态巨行星已形成且迁移停止后，行星系统内依然存在着大量的残余星子和行星胚胎，这些小天体的偏心率会被巨行星进一步激发而增大，于是它们轨道变得比较扁而发生相交，结果导致碰撞频繁地出现。在这样的背景下，时机和速度合适的一次碰撞事件可以使并合后的天体迅速向内部区域转移，并在主恒星附近被其俘获，从而变为短周期类地行星。

    据了解，这一新的机制可以作为解释目前所发现的大量短周期系外行星，尤其是短周期类地行星的一个新理论。   

    季江徽表示，在未来１０年－２０年内，系外类地行星的探索发现可望取得突破性进展，这些研究将有助于回答“太阳系是否很特殊”“我们在宇宙中是否唯一”等问题，并让公众更深刻的了解地球和太阳系的形成演化过程，以及充分地认识生命的本质和起源。（完）


   （责任编辑: 钱芳 ）

希望看到他们的计算模拟，想知道这种情况的概率有多大

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