隨著我們對太陽系之外的恆星進行深入探索,發現越來越多種類繁多的系外行星,我們意識到,這些星球宛如一個異彩紛呈的“宇宙動物園”,形態多樣、規模各異。
儘管“遙遠世界”之間有諸多差異,最新研究顯示它們有可能共用相似的起源,即它們的形成機制可能是類似的。英國萊斯特大學的研究人員稱這為“小規模的潮汐效應”,這也許是“超級地球”形成的一種可能方式。
塵埃和氣體循環旋轉、相互碰撞,並凝結成團,最終在引力作用下形成眾多我們熟悉的世界。這就是所謂的“核心吸積”行星形成理論模型。
在巨型氣態行星形成的早期,依據“核心吸積”理論,原始行星盤附近會形成一個數倍於地球品質的固態核心,這個核心通過吸積周圍的氣體逐漸演化。然而,這一過程較慢,恆星系統中的氣體能否長時間存在尚不確定。
根據對行星形成模型的研究,如果原始行星盤上材料足夠豐富,就會形成較大的行星,這也是木星和土星等巨型氣態行星形成的機制之一;反之,材料較少則會形成類似地球、火星和金星的岩石行星。
然而,“核心吸積”這一曾被視為行星形成基本模型的理論近期受到了挑戰。這一研究發表在英國皇家天文學會的月報。
萊斯特大學的研究人員查勝勳和謝爾蓋·尼亞克欣在對小型岩石行星的研究中發現,雖這些行星相對氣態巨行星顯得小,但有些較地球更大,因而被稱為“超級地球”。
這些“超級地球”由美國太空總署的開普勒太空望遠鏡發現,其形成特徵與巨型氣態行星相似。
那麼,為什麼岩石行星的形成模式與氣態巨行星的特徵相符?萊斯特大學研究人員提出的替代理論,即“小規模的潮汐效應”,可以解釋這一現象。類似於木衛二上的潮汐效應導致其內部活動異常。
當類似情況發生在氣態巨行星形成時,恆星的引力使得原始行星盤上的氣體和塵埃變得不穩定。在恆星引力的反覆拖拽下,聚集在原始恆星周圍的氣體被撕扯下來。
除了地球,宇宙中還存在著許多類似地球的行星,它們經歷了複雜的形成過程。為探究“超級地球”的形成之謎,科學還需進一步探索研究。