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  • 发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    围绕恒星HR8799的行星系统与太阳系惊人地相似之处,在两个小行星带之间有四颗气体巨星。由RUG和SRON领导的一个研究小组利用这种相似性对系统内小行星、彗星和其他次要天体的物质输送进行了建模。模拟表明,这四颗气体行星接收由次要天体输送的物质,就像我们太阳系一样。

    发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    从太阳向外计算,太阳系由四个岩石行星、一个小行星带、四个气体巨星和另一个小行星带组成。内行星富含金属和硅酸盐等耐火材料,外行星富含水和甲烷等挥发性物质。在形成过程中,内行星很难收集到挥发性的大气,因为强烈的太阳风不断地将气体吹走。与此同时,来自太阳的热量蒸发了任何冰块,因此更难保持水分。

    发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    在外围区域,太阳热量和风较少,因此最终的气体巨星可以收集水冰,也可以聚集充满挥发物的大大气。次要天体,包括小行星、彗星和尘埃,后来通过从内带输送耐热物质,从外带输送挥发物和耐热物质,对这一结果进行了微调。由RijksUniversity Groningen和SRON荷兰空间研究所领导的一个天文学家团队想知道,同样的传输系统是否也适用于其他恒星周围的行星系统。

    发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    研究在HR8799左右为该系统创建了一个模拟模型。这与我们太阳系相似,太阳系有四个气态巨星加上一个内带和外带,内带内可能还有岩石行星。因此,该研究小组可以从太阳系中采用一些关于HR8799的未知信息。模拟表明,就像在太阳系中一样,这四颗气体行星接收由次要天体输送的物质。科学家团队由Kateryna Frantseva(格罗宁根大学/SRON)、Migo Mueller(NOVA/莱顿大学/SRON)

    发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    Petr Pokorn Axi(NASA)、Floris van der Tak(SRON/格罗宁根大学)和Inge Loes ten Kate(乌得勒支大学)组成,预计这两种物质的“交换”量约为行星质量的50万倍。未来的观测,例如美国宇航局(NASA)詹姆斯·韦伯太空望远镜(将于2021年发射),将能够测量挥发分丰富的气体巨星中耐热物质的数量。如果望远镜能探测到预测的耐火材料数量,那么这些探测到的耐热物质可以用模型中所示从小行星带传送来解释。

    发现神奇的太阳系,不仅有四颗气体巨星,居然还有两个小行星带

    如果探测到的耐热物质比预测的要多,说明这可能传送过程比想象的要活跃得多,例如因为HR8799比太阳系年轻得多。HR8799恒星系统可能包含类地行星,从小行星带挥发的传送可能对这些行星具有天体生物学意义。

    博科园|研究/来自:SRON荷兰空间研究所

    研究发表期刊《天文学与天体物理学》

    DOI: 10.1051/0004 -6361/201936783

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