什么是新兴市场,什么是行星什么是恒星区别在哪

  

     

  

  银河系中流动的大岩石可能有助于孕育新的太阳系。2017年,一块形状奇特的岩石以不规则的轨迹掠过太阳系,走的和到的一样快。天文学家很快意识到它不是来自太阳系。它从上到下穿过行星的轨道平面,就像一个圆靶的同心圆上投掷的飞镖。它移动得如此之快,以至于不能被太阳的引力抓住。它的颜色也很暗,但由于它的速度,它的许多特征将永远保持神秘。   

  

  但事实证明,这颗首次观测到的行星际小行星并不是唯一的一颗。这种情况可能并不罕见。天文学家已经意识到,像它这样的天体可能遍布银河系,它们的数量可能会影响一个更大的世界的形成,甚至是整个行星系统――包括我们自己的银河系。   

  

     

  

  这颗名为Omomo的小行星的出现戏剧性地证明了天文学的巨大变化:没有一颗恒星是孤立形成的,宇宙中充满了各种物质。它们相互作用的距离和时间跨度远远超过了研究人员很久以前所知道的,从星际空间中流动的难以想象的巨大气体喷流,到像蒲公英种子一样散落在宇宙中的行星碎片。   

  

  这一认识正在改变天文学家对恒星系统形成的看法。例如,研究行星系统诞生的研究人员以前从未考虑过天体物理气体流动。新的想法已经开始为各种系外行星之谜提供潜在的答案。例如,行星在恒星的生命周期中“孵化”的时间似乎比天体物理学家认为的要早得多。此外,巨行星似乎是从相对较少的气体和尘埃中“生长”出来的。   

  

  这些都指向一个显而易见的事实:行星科学家对行星的形成过程还没有一个准确的认识。现在,随着这些不同学科思想的快速整合,研究人员开始对行星的形成过程有了更坚实的认识。   

  

  从一粒种子到一颗行星   

  

  去年,在瑞士举行的一次关于Omomo的会议上,德国尤里奇研究中心的天文学家Farz Na无意中问行星专家bannister,如果来自星际空间的类似Omomo的物体穿过年轻恒星周围的圆盘,会发生什么?Bannister,一篇关于Omo Mo的早期论文的作者之一,想了一会儿。“Omomo长约100米,大到足以在滚滚尘埃和气体云中激起涟漪。   

  

  bannister和Farz在《天体物理学杂志快报》年4月发表的一篇论文中指出,像Omomo这样的岩石可能是行星形成的催化剂。他们说宇宙中可能有无数这样的天体在航行。当一颗年轻的恒星被一层翻滚的气体和尘埃包围时,它可能会引起扰动和剪切,从而搅动气体并将其塑造成行星的图案。   

  

     

  

  此外,他们认为类似Omomo的天体可能以适当的速度运动,成为永久居民。早期的太阳系可以捕捉到大量的星际旅行者。在他们的“新家”,这些移民开始收集“鹅卵石”和“尘埃颗粒”,并长成更大的物体。这样做,他们将为“卵石吸积”提供基础,这是一种解释大型物体如何快速成长为行星的理论。   

  

  阿塔卡马大型毫米阵列等望远镜最近的观测表明,行星在年轻恒星周围迅速形成。班尼斯特说,根据天文学家对行星形成的了解,这似乎很奇怪,但入侵者可能会提供帮助。然而,这些想法只有在宇宙中存在大量类似Omo的物体时才会起作用。直接找到他们几乎是不可能的。   

  

     

  

  班尼斯特说,行星种子的概念甚至可以解释为什么没有人在银河系最早的恒星周围发现极其古老的行星。“也许在银河系的早期历史中,我们没有足够的种子,”她说。“也许(这些行星)形成得更慢,效率也可能更低。”然而,如果这些类似奥莫莫的岩石能够解释为什么行星在遥远的过去如此罕见,为什么行星在今天如此迅速地形成,那么就提出了一个新的问题。最初的种子从何而来?   

  

  宇宙中的碰撞气体和尘埃以巨大的轨道围绕着年轻的恒星旋转。这些圆盘被湍流搅动,并充满了漩涡。不知何故,这些圆盘中的尘埃颗粒结合起来形成了毫米大小的岩石颗粒,这种颗粒被称为球粒。它们是太阳系中最常见的太空岩石陨石的主要成分。   

  

     

  

  既然球粒陨石很常见,那么在行星形成时,球粒陨石一定是一种常见的成分。它们是最早的固体,它们有助于确定太阳系及其基本组成。研究人员对颗粒如何聚集在一起形成更大的颗粒有一些想法。然而,即使有今天最好的计算机模拟和对其他行星系统最精细的观察,对于小球本身是如何形成的也没有一致的意见。一…就…   

好像太阳系是由几十座砖房组成的。研究人员了解了砖砌房子的过程。但是砖是什么做的呢?

  

斯图尔特说,部分问题在于,没有一种模型能够满足所有球粒的特殊性质。这些微小的火成岩团一定是在高达2000摄氏度的高温下突然融化的,这种极端状态是太阳系形成的最佳模型难以重现的。

  

斯图尔特提出了另一种可能性。她说,由剧烈的汽化碰撞引起的气体流动可以把最小的熔融岩石液滴挤在一起,它们开始结合。这个想法的独特之处在于,它将天体物理学与行星形成过程结合起来,这是研究人员以前从未做过的。

  

  

斯图尔特研究了一个奇怪的新行星阶段,叫做合星,她和加州理工学院的行星科学家西蒙洛克在2017年提出,这个阶段用来描述月球的形成。合星是一种膨胀的岩石云。在合并过程中,构成地球和月球的物质会完全混合。这个过程将从围绕年轻太阳的原始岩石星子开始。他们可能是像“奥陌陌”这样的闯入者。无论它们的起源是什么,它们都是大量存在的,它们会在充满气体的太阳星云内相互碰撞。

  

当这些原始的星子相撞时,它们会蒸发,它们的蒸汽会膨胀成太阳星云。这种汽化作用产生的热量和力如此之大,会产生一种弓形激波,类似于飞机通过音障时产生的声波激波。弓形激波将星云气体推出,形成一个低压中心区域。然后,当蒸汽羽流坍缩到这个低压区域时,气体流会将蒸发的岩石液滴引导到一起。蒸汽羽流的膨胀及其随后的坍塌会产生与球粒大小一致的硅酸盐液滴。

  

  

  

这一切都发生在一瞬间――从几天到几周,在行星的时间尺度上是瞬时的。但是斯图尔特说,这个短暂而剧烈的过程显然对我们太阳系的形成至关重要。她指出,星云气体的作用,以及它如何与蒸发的岩石相互作用,在此之前还没有被认识到。但是为了使产生球粒的想法发挥作用,斯图尔特仍然需要一颗最初的种子――相互碰撞的小星子来形成球粒。斯图尔特和她的同事们说,这些种子的来源是以后研究的一个问题。

  

宇宙连接

  

斯图尔特对球粒和班尼斯特的研究,以及普法兹纳关于行星形成的观点,都是一种新兴认识的一部分,即即使在太空中,一切都是相互关联的。你必须在天体物理学中经历大量不同的领域:星际介质、分子云、恒星的形成、它们周围的圆盘、行星的形成等。

  

未来天文台的数据,如大型天气观测望远镜(LSST),可能会加强对跨越许多不同尺度的思考的需要。LSST可能能够解决我们太阳系中的“小石子”,让天文学家能够寻找更多类似于奥陌陌的天体。伯恩说:“我认为,如果我们的太阳系充满了来自其他太阳系的星际碎片,那将是非常非常令人兴奋的。”LSST将开启一个全新的世界,一个跨越时间和空间将我们的太阳系与整个宇宙的其他太阳系连接起来的世界。

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