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艺术画,描绘了在一个尘埃盘中围绕着一颗褐矮星旋转的矿物结晶颗粒。Image credit: NASA/JPL. 点击放大NASA的斯必泽(Spitzer)太空望远镜已经在最羸弱的恒星天体——褐矮星,即“失败的恒星”周围,发现了最终可能演化为行星的极早期线索。[译注:褐矮星,或者“流产的恒星”,是一类低于75倍木星质量的天体。它们太小,因而无法引发内部的核聚变。] 望远镜的红外眼第一次在五颗褐矮星周围,检测到由极细微的尘埃颗粒所组成的团块和细小的晶体结晶。这些团块和结晶被认为会相互碰撞,并且进一步结团成块,最终成为行星。类似的物质曾经出现在其他恒星周围的行星形成区域中,也在我们太阳系的“建筑废料”——彗星中被找到过。 这些发现提供了这样的证据,尽管与恒星相比,褐矮星更冷更暗,但它们所经历的行星建造过程的最初步骤是相同的。 “我们现在认识到,行星形成的第一阶段比以前所认为的更加精力充沛,”亚历桑那大学的天文学家丹尼尔·阿派博士(Daniel Apai)说,他是NASA天体生物研究所生命与行星天体生物中心的成员。“斯必泽已经给我们提供了研究截然不同的环境中的行星形成过程的可能性。” 这些观测还暗示,褐矮星也许会是未来行星搜索任务的优良目标。天文学家们还不知道生命能否在围绕褐矮星运行的行星上生存。 褐矮星与恒星有着很大的差别,这主要是因为它们的质量。它们缺乏足够的质量点燃核反应,发出明亮的光芒。不过,科学家们相信,它们的形成过程与恒星一样,都是由浓厚的气体尘埃云在自身重力的作用下坍缩而成的。并且,与恒星一样,褐矮星也会演化出一个围绕着它们的气体尘埃盘。斯必泽已经观测到了许多类似的盘,它们在红外波段中熠熠生辉。 阿派和他的小组利用斯必泽对位于520光年以外的蝘蜓座中的六颗年轻褐矮星进行了观测,收集了关于它们尘埃盘组成矿物的详细信息。这六个天体的质量大约介于40到70倍木星质量之间,它们的年龄只有一百万到三百万年。 天文学家们发现,六个盘之中的五个包含了已经结晶的尘埃颗粒,并且正在粘结在一起,也许正处于行星形成的早期阶段。他们发现了相当大的颗粒和许多微小的橄榄石矿物质结晶。 “我们正在目睹微粒粘合在一起,逐渐增长的过程,”同样来自于亚历桑那大学的合作者伊拉莉亚·帕斯库其博士(Ilaria Pascucci)说。“这是令人激动的,因为我们过去还无法确定如此寒冷的天体周围的尘埃盘是否与恒星盘有着同样的行为方式。” 研究小组还注意到了褐矮星尘埃盘的扁平性,这是尘埃将聚集形成行星的另一个信号。 一篇关于这些发现的论文今天出现在了的《科学(Science)》杂志的网站上。这篇论文的作者还包括德国马普天文研究所的Jeroen Bouwman、Thomas Henning和Cornelis P. Dullemond博士;以及意大利阿切特里天体物体观测台的Antonella Natta博士。 NASA的喷气推进实验室负责管理斯必泽任务,而它的科学操作由同斯必泽科学中心控制。执行这项观测的斯必泽红外光谱仪是由康耐尔大学建造的。它的研发是由康耐尔的杰姆·胡克博士(Jim Houck)领导的。 |
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