有两个太阳的“塔图因”行星是怎么形成的?

来源:新浪科技

  系外行星在一个双星系统中很难形成。但是天文学家还是发现了许多这样的外星世界,有时候这些行星被称为“塔图因”——《星球大战》里卢克·天行者的故乡星球,在那里可以欣赏到“双重落日”。

  在最新的研究中,科学家们试图解释一颗行星在双星系统中形成的可能性。这颗行星绕双星系统中的一颗恒星运动,而另一颗恒星则在十分遥远的地方,两颗恒星之间的距离大约相当于天王星到太阳的距离。这种组合构成了一个极其混乱的环境,正如天文学家们提出的关于行星形成的主流想法一样,在这样的混乱环境下,物质团块更容易黏在一起进而形成行星。

  新研究的合著者、英国剑桥大学的天体物理学家罗曼·拉菲科夫在声明中说:“这个理论对于围绕单颗恒星形成的行星系统是有意义的,但是双星系统中的行星形成过程更为复杂,因为伴星就像一个巨型打蛋器,会动态地激发原行星盘。”

  科学家们认为,在系统中加入第二颗恒星会加快物质团块的碰撞速度,从而阻止团块粘结在一起。

  德国马克斯普朗克地外物理研究所的物理学家柯德龙·色斯比在同一份声明中写道:“但是由于双星系统中伴星带来的引力‘打蛋器’效应,其中的固体粒子互相之间碰撞的速度会更快。这样一来,粒子碰撞时,它们不是黏在一起,而是互相毁灭。”

  不过在最新研究中,科学家们分析的这种恒星与行星的特殊组合并不是随机选择的。在这个组合里,两颗恒星之间的距离,大约是二十倍的地球到太阳的距离。拉菲科夫和他的同事们也是受到距离我们太阳系最近的恒星系南门二的启发,才想到这样的组合。但是我们没办法让南门二的时光倒流,所以科学家们选择了模拟的方式。

  这些模拟返回了一些场景,其中一颗行星成功地与双星共存。尤其值得注意的是,如果一颗行星在这样的恒星系中成功诞生,科学家们发现,该行星得始于恒星周围的一个相当平整的碎石盘。这个碎石盘还得非常圆。另外,也被称为“微行星”的行星碎片在初始时至少得达到10公里宽。

  科学家们认为,这些因素可以共同缓解这颗“未来行星”内部团块之间的碰撞,从而让物质可以积累发展,最终形成一个外星世界。这项研究或许还能支持科学家们所提出的微行星形成的冲流不稳定假说。根据该假说,卵石和巨石大小的物质被气体包围,聚集成更大的微行星。

  拉菲科夫和他的同事们还在声明中表示,他们希望这项研究可以作为了解更为复杂的、绕双星系统运动的“塔图因”行星的垫脚石。(匀琳)