星際訪客:加速行星形成的潛在催化劑

编辑者: Uliana S.

近期研究顯示,來自太陽系外的星際天體,例如彗星與小行星,可能在恆星周圍的行星形成過程中扮演關鍵角色。這些天體,如2017年發現的1I/'奧莫斯夸莫亞(1I/'Oumuamua)、2019年的2I/鮑里索夫(2I/Borisov),以及2025年7月新發現的3I/阿特拉斯(3I/ATLAS),正為天文學家提供前所未有的機會,以深入了解行星誕生的奧秘。

傳統的行星形成理論認為,行星是透過星際塵埃與岩石在恆星周圍的盤狀結構中逐漸吸積而形成。然而,現有的模擬模型在解釋塵埃粒子如何從微小的顆粒成長為數米大小的岩塊時面臨挑戰,因為這些較大的物體在碰撞時往往會反彈或碎裂,而非黏合在一起。德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)的蘇珊·普法爾茨納(Susanne Pfalzner)教授在2025年赫爾辛基歐洲行星科學大會-行星科學分會(EPSC-DPS2025)聯合會議上提出的新研究,為了解決這個難題提供了新的視角。

普法爾茨納教授的模型指出,星際訪客或許能繞過這個「黏合瓶頸」。她的模擬顯示,行星形成盤有潛力透過引力捕捉數百萬個類似奧莫斯夸莫亞大小(估計約100公尺長)的星際天體。這些「現成的種子」能夠進一步吸積周圍的物質,顯著加速行星的成長過程。此機制也解釋了為何像木星這樣的氣態巨行星在類太陽恆星周圍普遍存在,但在質量較小、溫度較低的M型矮星周圍卻相對稀少。行星形成盤的壽命通常只有約兩百萬年,這對於透過傳統吸積方式形成氣態巨行星來說時間太短。然而,若有星際天體作為種子,行星形成的過程就能夠加速,使得巨行星能在盤面消散前形成。

普法爾茨納教授進一步指出,質量較大的恆星在捕捉星際天體方面更為有效,因此,由星際天體驅動的行星形成過程在這些恆星周圍應該更為普遍,這提供了一種快速形成巨行星的途徑。她未來的研究計畫將著重於模擬這些被捕捉的星際天體發展成行星體的可能性,以及它們在盤面中的分布情況,以確定是否有利於行星形成。

3I/阿特拉斯的發現為這些研究提供了寶貴的數據。2025年7月,智利南方天文研究望遠鏡(SOAR)的觀測顯示,該天體並未表現出顯著的長期亮度變化,這表明其核心結構穩定,沒有明顯的爆發活動。對3I/阿特拉斯等星際天體的研究,為理解不同恆星環境下的行星形成過程,特別是巨行星的出現,提供了獨特的機會。這些來自遙遠星系的訪客,不僅是宇宙的信使,也可能是孕育新世界的關鍵催化劑。

來源

  • SpaceDaily

  • The Planetary Society

  • Astrobiology

  • ScienceDaily

发现错误或不准确的地方吗?

我们会尽快处理您的评论。

星際訪客:加速行星形成的潛在催化劑 | Gaya One