韦伯望远镜发现处于不同发育阶段的幼年行星 | 路透社
Will Dunham
这张由路透社于2025年6月11日获得的手绘图展示了类太阳恒星YSES-1(中央),右侧是行星YSES-1b及其尘埃环绕的行星盘,左侧是大气中悬浮着硅酸盐云层的行星YSES-1c。Ellis Bogat/Handout via REUTERS/插图 此图像…购买授权许可,打开新标签页阅读更多华盛顿,6月12日(路透社)——詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到两颗处于不同婴儿阶段的巨大行星——一颗大气层充满尘埃云,另一颗被物质盘环绕——它们围绕着一颗年轻的类太阳恒星运行,这一发现揭示了行星系统发展的复杂性。这两颗气态巨行星的质量均超过太阳系最大行星木星,由韦伯望远镜直接拍摄于距地球约310光年、位于苍蝇座方向的银河系行星系统中。一光年是光在一年内行进的距离,约合5.9万亿英里(9.5万亿公里)。通过路透社可持续转型通讯,了解影响公司和政府的最新ESG趋势。立即注册。
广告·继续滚动自20世纪90年代以来,天文学家已探测到5900多颗太阳系外行星——称为系外行星——其中像这两颗被直接成像的不到2%。在早期发展阶段发现系外行星实属罕见。行星系统的诞生始于一大团气体和尘埃——称为分子云——在其自身引力作用下坍缩形成中心恒星。剩余物质围绕恒星旋转,形成所谓的原行星盘,进而孕育出行星。韦伯望远镜在行星系统发育史的极早期观测到了这一系统。这颗名为YSES-1的恒星质量与太阳相当。两颗行星以极远距离绕恒星运行,各自可能需数千年才能完成一次公转。
广告·继续滚动太阳约45亿岁,而这颗恒星仅有约1600万岁,堪称宇宙新生儿。研究人员惊讶地发现,韦伯观测到的这两颗新生行星似乎处于不同的发育阶段。
其中较内侧的行星质量约为木星的14倍,其轨道距离是日地距离的160倍,更超过太阳系最外围行星轨道距离的五倍。海王星。这颗行星被一层细颗粒尘埃盘所环绕,这种状态可能出现在其形成的极早期阶段——当它仍在凝聚过程中,或者可能发生了某种碰撞,抑或正在形成卫星。韦伯望远镜在其大气层中探测到了水和一氧化碳。
最外围行星的质量约为木星的六倍,其与恒星的距离是日地距离的320倍。其大气层富含硅酸盐云团,与我们太阳系的气态巨行星截然不同。韦伯还检测到大气中存在甲烷、水、一氧化碳和二氧化碳。其周围未发现物质盘。
巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天体物理学家基兰·霍克(该研究本周发表于《自然》期刊)表示:“同一系统中这两颗行星展现出的矛盾特征组合,揭示了’行星形成过程的复杂性,也表明我们对行星系统(包括我们自身)的起源认知仍存在巨大空白’"《自然》(新标签页打开)。霍克指出:“理论上这些行星应同时形成,因为行星形成过程相当迅速,约在百万年内完成。”
霍克补充道:“真正的谜团在于行星形成位置”,并强调它们与主恒星的轨道距离远超原行星盘理论预测值。
“此外,为什么一颗行星周围仍保留着物质而另一颗却形成了明显的硅酸盐云层,这仍是一个重大问题。我们是否预期所有巨行星在相同环境中形成时会以相同方式诞生并呈现相同面貌?这些是我们长期研究的问题,旨在将我们太阳系的形成置于更广阔的背景下。“霍克表示。
除了自2022年运行以来积累了大量关于早期宇宙的重大发现外,韦伯望远镜还通过近红外和中红外波段的观测,为系外行星研究作出了重要贡献。“韦伯揭示了系外行星大气中发生的各种我们此前未知的物理和化学现象,目前正在挑战我们所有在韦伯之前使用的大气模型。“霍克说道。
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