天文學家首次見證新太陽系的形成

2025-07-21 | 來源: 大紀元 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

天文學家首次觀測到在太陽系外的一顆年輕恒星周圍有行星誕生的景象，如同一個新的太陽系正在形成。這標志著首次有行星系統在形成的早期階段就被發現，為人們了解太陽系的過去打開了一扇窗。

歐洲南方天文台（European Southern Observatory，ESO）在7月16日發布的新聞稿中指出，天文學家借由位於智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA）以及美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）觀察到第一批行星形成物質的生成，亦即剛開始凝固的炙熱礦物。

這項研究的主要報告撰寫人、荷蘭萊頓大學（Leiden University）助理教授麥克盧爾（Melissa McClure）說：“我們首次確認太陽以外的恒星四周開始形成行星的最早時刻。”

另一名報告撰寫人、美國普渡大學（Purdue University）教授范特霍夫（Merel van ‘t Hoff）將這些發現比喻為“嬰兒時期太陽系的照片”，並表示“我們看到的系統看起來就像我們的太陽系剛開始形成時的樣子”。

這顆年輕恒星被稱為HOPS-315，距離地球約1,300光年，與新生的太陽類似。在這類原恒星（protostar，指恒星形成過程中的早期階段）周圍，天文學家經常能看到由氣體和塵埃組成的圓盤，稱為原行星盤（protoplanetary disk），也就是新行星的誕生地。

雖然天文學家先前也曾觀測到含有質量巨大、類似木星的新生行星的年輕圓盤，但麥克盧爾說：“我們一直都知道，行星的最初固體部分，或稱為微行星（planetesimal），一定是在更早的時期形成的。”

在我們的太陽系中，最早在地球目前繞行太陽位置附近凝結的固體物質被發現藏在古老的隕石中。天文學家對這些原始岩石進行年代測定，以確定太陽系形成的時間。

這些隕石充滿了含有一氧化硅的晶體礦物，能在年輕行星盤的極高溫度下凝結。新凝結的固體隨時間結合在一起，而且尺寸和質量不斷增加，為行星的形成播下了種子。

太陽系中第一批千米大小的微行星最終發展成像地球這樣的行星或木星的核心，正是在這些晶體礦物凝結後形成的。

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在針對HOPS-315的研究中，研究人員發現了炙熱礦物在這顆年輕恒星周圍的盤狀結構中凝結的證據。研究結果顯示，該恒星周圍以及這些晶體礦物中都存在氣態的一氧化硅，這表明它才剛開始凝固。

另一名報告撰寫人、美國密歇根大學（University of Michigan）教授伯金（Edwin Bergin）說：“這種過程在原行星盤中，甚至在我們太陽系以外的任何地方都從未見過。”

ALMA所拍到的年輕恒星HOPS-315仍在形成中。(ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.)

同樣是報告撰寫人之一的萊頓大學博士後研究員弗朗西斯（Logan Francis）說：“我們在這個太陽系外系統中觀察到的這些礦物，實際上與我們在太陽系小行星中觀察到的位置相同。”

正因為如此，HOPS-315的圓盤為研究我們自身的宇宙歷史提供了一個絕佳的類比。正如范特霍夫所言，“這個系統是我們已知、能夠實際探測太陽系內某些過程的最佳系統之一。”

它也為天文學家提供了一個研究早期行星形成的新機會，因為它可以作為銀河系中新生太陽系的替代品。

上述研究成果於7月16日發表在《自然》（Nature）期刊上。