星际访客或加速行星形成,新研究揭示潜在机制

编辑者: Uliana S.

一项开创性研究表明,来自太阳系之外的星际天体,如彗星和矮行星,可能在年轻恒星周围的行星形成过程中扮演着至关重要的角色,充当“现成种子”,从而加速巨行星的诞生。这项研究由德国于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)的苏珊·普法尔茨纳(Susanne Pfalzner)教授及其团队提出,为传统行星形成模型中遇到的瓶颈提供了新思路。传统模型认为行星通过星盘中尘埃和岩石的逐渐吸积形成,但难以解释粒子如何从米粒大小增长到行星级别,因为碰撞往往导致碎片化而非黏合。普法尔茨纳教授的新模型指出,星际天体能够绕过这一生长障碍。

普法尔茨纳教授的研究显示,年轻恒星的行星形成盘有可能通过引力捕获数百万个类似“奥陌陌”('Oumuamua)大小(约100米长)的星际天体。这些预先形成的“种子”可以进一步吸积周围物质,极大地加速行星的生长过程。这一机制也解释了为何像木星这样的气态巨行星在类日恒星周围较为常见,但在M型矮星周围却相对稀少。行星形成盘的寿命通常只有约两百万年,对于通过传统吸积方式形成巨行星而言,这个时间窗口往往过于短暂。然而,有了捕获的星际“种子”,行星形成过程得以加速,使得巨行星能在星盘消散前形成。

研究还指出,质量更高的恒星在其行星形成盘中捕获星际天体的效率更高。因此,受星际天体驱动的行星形成过程在这些恒星周围应该更为普遍,这为快速形成巨行星提供了一种有效途径。例如,2025年7月发现的3I/ATLAS(又称ATLAS彗星)等星际访客,为这些研究提供了宝贵的数据。对3I/ATLAS的观测显示,其核心结构稳定,没有表现出明显的爆发活动,这与其作为行星形成种子的潜力相符。

这项研究为理解行星形成过程中的关键瓶颈提供了新的视角,并为解释不同类型恒星周围行星系统的差异性提供了线索。普法尔茨纳教授计划进一步模拟这些被捕获的星际天体发展成行星体的可能性及其在星盘中的分布情况。这项工作已于2025年9月在赫尔辛基举行的欧洲行星科学大会-行星科学分会(EPSC-DPS2025)联合会议上得到展示,并引起了广泛关注。

来源

  • SpaceDaily

  • The Planetary Society

  • Astrobiology

  • ScienceDaily

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