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新发现支持了长期以来提出的行星形成过程

本站发布时间:2023-11-20 16:47:45

美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的科学家们刚刚发现了一个突破性的发现通过观察旋转行星磁盘中的水蒸气,Webb确认了一个物理过程,该过程涉及将办公室涂层的固体从磁盘的外部区域漂移到旋转行星磁盘

理论界长期以来一直认为,形成于原始行星系的冷、外部区域——原始行星系中形成的区域——应该是行星形成的基本种子这些理论的主要要求是,砾石应向上漂移,以达到对基底盘进行压实的目的,从而输送更多的固体和水

历史理论的一个基本预测是,当空气进入“雪线”内的武装地区时,它们应该释放出大量的冷水蒸气这正是韦布所观察到的

得克萨斯州圣马科斯市得克萨斯州立大学的首席研究员AndreaBanzatti说:“Webb最终揭示了内磁盘中的水蒸气与外磁盘中的密码带之间的联系。”“这一发现为与韦布一起研究岩石行星形成提供了额外的前景!”

“在过去,我们有了这张行星形成的非常静态的照片,几乎就像是行星形成时的孤立区域,”纽约瓦萨学院的成员Colette Salyk解释道“现在我们确实有证据表明这些区域之间发生了相互作用。这也是我们的太阳能系统中发生的事情。”

利用Webb的强大力量

研究人员使用Webb的MIRI(中红外仪器)来研究类太阳恒星周围的两个致密和三个扩展的云盘据估计,所有四颗恒星的年龄都在200万至100万岁之间,只是宇宙中的新生恒星

两个压缩磁盘预计会体验到高效的鹅卵石提升,在与Neptune轨道相等的最短时间内输送鹅卵石相反,预计延长的圆盘会将其卵石保留在距离海王星轨道较远的多个位置

Webb观测是为了确定致密盘在其内部岩石行星区域是否具有更高的丰度,这是一个出乎意料的假设,它提高了效率,并向内部行星输送了大量固体质量和水该团队选择使用MIRI-sMRS(介质分辨率光谱仪),因为它对水蒸气的敏感性

与大型磁盘相比,这些结果通过在压缩磁盘中发现过多的冷却水来确定开支

当它们漂移时,每当它们遇到不可承受的压力——压力增加——它们就会聚集在那里该压力源“必要时会关闭”,但也会关闭这就是带有环和间隙的大磁盘中可能发生的情况

目前的研究表明,大型飞机可能会导致压力增加,这是不可能的这也可能是木星太阳系的一部分——抑制了鹅卵石和水向我们的小行星、内部行星和相对较低水位的输送

解决难题

当数据第一次出现时,结果将重新显示在搜索流中Banzatti回忆道:“两个月来,我们研究了初步结果,结果表明,压缩盘总体上比水更冷,而大盘总体上更热。”“这没什么意义,因为我们选择了温度非常相似的样本。”

只有当Banzatti将压缩盘上的数据叠加到大磁盘上的数据时,问题才会很早出现:压缩盘会将冷却水排出到当前线的一边,但可能会关闭海王星轨道

班扎蒂说:“现在我们终于明确地发现,是冷水出现了异常。”“这是前所未有的,同样要归功于韦布的强大解决能力!”


来源:

Materials provided by
NASA/Goddard Space Flight Center.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Andrea Banzatti, Klaus M. Pontoppidan, John S. Carr, Evan Jellison, Ilaria Pascucci, Joan R. Najita, Carlos E. Muñoz-Romero, Karin I. Öberg, Anusha Kalyaan, Paola Pinilla, Sebastiaan Krijt, Feng Long, Michiel Lambrechts, Giovanni Rosotti, Gregory J. Herczeg, Colette Salyk, Ke Zhang, Edwin A. Bergin, Nicholas P. Ballering, Michael R. Meyer, Simon Bruderer.
    JWST Reveals Excess Cool Water near the Snow Line in Compact Disks, Consistent with Pebble Drift. The Astrophysical Journal Letters, 2023; 957 (2): L22 DOI: 10.3847/2041-8213/acf5ec

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