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“双体”?《自然》研究:双星行星或是外星生命家园
张佳欣/科技日报
2022-05-25 14:33 
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太阳系是单星周围聚集着多颗行星的恒星系统,就像唯一已知的有生命的行星地球围绕太阳运行,因此,围绕类似太阳大小恒星的行星是天文学家试图定位外星生命的目标。科学家估计,宇宙中大多数恒星系都是双星系统。23日《自然》杂志发表的丹麦哥本哈根大学的一项新研究结果表明,行星系统在双星周围形成的方式与围绕太阳等单星形成的方式非常不同。双星系统模拟图。图片来源:杰斯·克里斯蒂安·约尔根森教授等

双星系统模拟图。图片来源:杰斯·克里斯蒂安·约尔根森教授等


“这一结果令人兴奋,因为在未来几年内,寻找外星生命的任务将配备几种新的、极其强大的仪器。这增强了理解行星是如何围绕不同类型的恒星形成的重要性。”领导该研究项目的哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的杰斯·克里斯蒂安·约尔根森教授说。
这一新发现是基于智利ALMA望远镜对距离地球约1000光年的双星系统NGC1333-IRAS2A的观测得出的。从天文学的角度来看,这是一个相当短的距离。它形成于大约1万年前,是一个非常年轻的恒星系统。其中的两颗恒星相距200个天文单位(AU),1AU约等于从地球到太阳的距离,太阳系最远的行星海王星距离太阳达30AU。
该双星系统被一个由气体和尘埃组成的圆盘所包围。通过观测并借助计算机模拟,研究人员发现,气体和尘埃的运动并不遵循连续的模式。在某些时间点,通常是相对较短的时间段,即每十年到一百年,运动变得非常强烈,双星系统会变得比原来亮十到一百倍,直到它恢复到正常状态。
据推测,这种循环模式可以用双星的对偶性来解释。这两颗恒星相互环绕,每隔一段时间,它们的联合重力就会以某种方式影响周围的气体和尘埃盘,导致大量物质向恒星坠落。坠落的物质将引发明显加热,热度将使这颗恒星比平时亮得多。这些爆发会将气体和尘埃盘撕裂。虽然这个圆盘将再次形成,但爆发仍然可能影响后来的行星系统的结构。
然而,目前观测到的恒星系统还太年轻,还不足以形成行星。该团队希望未来利用ALMA研究行星系统的形成。
此外,彗星也成为研究人员关注的焦点。“彗星很可能在创造生命进化方面发挥关键作用。彗星通常有很高的冰含量,并存在有机分子。可以想象,有机分子在行星贫瘠的时期保存在彗星中,而后来的彗星撞击会将这些分子引入行星表面。”约尔根森说,在这种情况下,了解爆发的作用很重要,因为“爆发引起的加热将导致尘埃颗粒及其周围冰层的蒸发,这可能会改变构成行星的物质的化学成分”。
(原标题:双星行星或是外星生命家园)

责任编辑:秦艺逍

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