根据最新研究,在距离地球460光年的恒星形成区,科学家通过重新处理阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的历史数据,发现了围绕27颗新生恒星的环状结构和螺旋形态。这些结构的清晰度表明,行星的形成可能早在恒星诞生后几十万年内就已启动,远超此前理论预测的百万年时间尺度。以下是关键发现与科学意义:
### 1. **原行星盘结构特征**
- **环与间隙**:观测显示,原行星盘中存在明暗交替的环状结构,可能与新生行星的引力作用有关。行星在吸积周围物质时,会在盘中形成密度波,导致气体和尘埃在特
实验配置
- 电化学池类型: H型玻璃电解池(500mL容量)
- 参比电极: Ag/AgCl(3M KCl填充液)
- 工作电极: 铂丝(直径0.5mm,纯度99.99%)
- 对电极: 铂网(5x5cm,60目)
- 电解液: 0.1M PBS缓冲液(pH 7.4 ± 0.1)
测量设备
| 仪器 | 型号 | 精度 |
|---|---|---|
| 恒电位仪 | BioLogic VSP-300 | ±1微安@1毫安量程 |
| pH计 | 梅特勒托利多FE28 | ±0.01 pH单位 |
| 恒温槽 | Julabo F32 | ±0.1°C |
实验步骤
所有测试在N2氛围下进行(O2浓度 < 0.1ppm)。电极预处理包括:
- 使用0.05μm氧化铝浆料机械抛光
- 在乙醇(HPLC级)中超声清洗15分钟
- 通过循环伏安法进行电化学活化(-0.2V至0.6V vs. RHE,100mV/s,20次循环)
电化学阻抗谱参数
频率范围 = 100千赫兹至10毫赫兹
交流振幅 = 10毫伏有效值
直流偏压 = 开路电位
每十倍频点数 = 10
稳定时间 = 120秒
行星形成于由低温分子气体和尘埃组成的盘状结构中,这类被称为原行星盘的构造环绕着原恒星存在。原恒星是仍处于形成阶段的恒星。新生行星体积过小而无法直接观测,但行星引力可在原行星盘中产生可检测的环状或螺旋状图案。然而由于邻近地球且能被高分辨率观测的原行星盘数量有限,这些图案最初出现的时间节点难以确定。
由九州大学及中央研究院天文及天文物理研究所的Ayumu Shoshi领衔的研究团队,运用改进的数据处理技术对ALMA(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)射电望远镜存档数据中曾被忽视的行星形成迹象进行检索。该团队重新分析了距地球460光年、位于蛇夫座方向蛇夫恒星形成区的78个原行星盘数据。本研究中生成的半数以上图像分辨率较前人成果提升了三倍以上。
新型高分辨率图像显示其中27个原行星盘存在环状或螺旋状结构。其中15个为本研究首次识别。通过将该新样本与另一恒星形成区的既往研究相结合,团队发现特征性盘状亚结构形成于恒星诞生后仅数十万年的早期阶段,存在于恒星周围超过30天文单位(1天文单位=149,597,870,700米,即日地平均距离)的原行星盘中。这表明行星形成起始时间较先前认知更为提前,此时盘状结构仍保有丰富的气体与尘埃。换言之,行星与其极为年轻的宿主恒星共同成长。