气态巨行星是如何诞生的?詹姆斯·韦伯太空望远镜提供新线索

与此相关的是,天文学家可能刚刚突破了行星的尺寸上限。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

由于对巨型世界如何形成的新见解,天文学家可能刚刚突破了行星的尺寸上限。

美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的新观测结果表明,即使是极其巨大的气态巨行星(曾经被认为太大而无法像普通行星那样形成)也可能通过相同的基本过程生长,从而改变了科学家区分大质量行星和褐矮星的方式。

这些发现来自对 HR 8799 系统的仔细观察,这是一颗距离地球约 133 光年的年轻类太阳恒星,拥有四颗巨大的气态巨行星,它们的轨道远离其母恒星。根据加州大学圣地亚哥分校的一份声明,每个行星的质量都在木星(我们太阳系中最大的行星)质量的五到十倍之间,使它们接近行星和褐矮星之间的模糊边界。褐矮星是融合氘的亚恒星天体,而不是像恒星那样的氢,为它们赢得了“失败恒星”的绰号。

多年来,天文学家一直在争论如此巨大的行星是否可以通过核心吸积形成,这是一种缓慢的、自下而上的过程,其中固体物质聚集在一起形成致密的核心,然后吸入大量气体。在极端轨道距离处,物质稀少,原行星盘很快就会消失,许多研究人员认为这种机制根本不允许这些行星有足够的时间长得这么大。

为了验证这一假设,研究小组使用 JWST 强大的红外光谱仪来分析行星大气的化学成分。声明称,科学家们没有关注水蒸气或一氧化碳等常见气体,而是寻找含硫分子——这些元素通常以年轻原行星盘中的固体颗粒形式出现,因此表明行星是通过核心吸积形成的。

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他们的研究结果发表在 2 月 9 日的《自然天文学》杂志上。