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皇帝 | 2025-8-27 08:17:58

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並非所有行星都需依賴母恆星而生。根據韋伯太空望遠鏡新觀測,一些孤獨流浪在星際空間的巨行星在沒有母星引導前提下,也能自主積聚物質形成自己的夥伴,此發現進一步挑戰現有行星系統形成理論。

目前科學界最廣泛接受的行星形成理論是「原行星盤模型」(Protoplanetary Disk Model),優雅地解釋了太陽系、其他恆星周圍觀測到的大多數行星系統共同特徵。

簡單來說,行星誕生於恆星周遭的原行星盤「育兒園」,首先微米級塵埃透過靜電力和凡得瓦力相互黏附,像滾雪球一樣逐漸長成卵石級微行星,接著微行星之間透過引力碰撞合併,直到原行星盤內出現數十~數百個「贏家」:從微行星成長為質量相當於月球~火星的原行星(Protoplanets) 或稱「行星胚胎」,這些天體引力已能主宰軌道附近區域。

接著根據原行星盤內所處位置,原行星會蛻變成 2 種截然不同的行星:靠近系統內側的原行星經歷數千萬年猛烈碰撞和合併,最終形成幾顆較大的岩石行星;靠近系統外側的原行星先形成巨大固體核心,然後開始瘋狂吸積周圍氫氣和氦氣形成厚重大氣層,最終形成氣態巨行星、冰巨行星。

該模型得到大量觀測證據支持,但最近韋伯太空望遠鏡卻發現 1 顆孤獨流浪的巨大行星,似乎在沒有恆星的情況下形成自己的行星系統。

流浪行星指不圍繞任何恆星公轉的行星,獨自一人在浩瀚星際空間自由漂浮,理論認為這些「流浪行星」主要有 2 種來源:

1. 被母星系「踢」出的行星:行星系統形成早期,行星之間引力交互作用非常劇烈,質量較小的行星可能被較大行星(特的強大引力「彈射」出去,最終完全擺脫母星系引力束縛,從此開始在星際空間孤獨流浪。

2. 失敗的恆星:一小團星際氣體雲在自身引力下坍縮,但氣體雲質量太小了,核心不足以點燃核融合反應成為一顆恆星,最後形成一個獨立、具行星質量的棕矮星,從未屬於任何恆星系統。

研究團隊利用韋伯望遠鏡,在 2024 年 8~10 月觀測 8 顆年齡僅數百萬年的年輕流浪行星,質量都與木星相當,結果發現其中 6 顆流浪行星周圍顯現溫暖塵埃產生的紅外輻射,表明周圍存在由氣體塵埃組成的盤狀結構,與圍繞嬰兒恆星的原行星盤情況類似。

更令人興奮的還在盤狀結構內檢測到矽酸鹽顆粒,這是塵埃聚集結晶的初期跡象,反過來說,是形成岩石行星的早期階段。

綜上所述,這些巨大行星即使缺少母恆星引導,似乎也能積聚足夠物質並形成自己的夥伴,組成新家園。

研究人員表示,這種現象完全顛覆我們對行星形成的既有認知,需進行更多觀測證明系統真實程度,期待未來能觀測更多類似流浪行星,進一步探討形成機制。

新論文發表在《天文期刊》(The Astronomical Journal)。

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att007
王室 | 2025-8-27 14:23:26

「流浪行星」是無止盡得一直流浪下去嗎?
有沒有可能有結束流浪的一天?

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732
皇帝 | 2025-8-27 15:01:13

att007 發表於 2025-8-27 14:23
「流浪行星」是無止盡得一直流浪下去嗎?
有沒有可能有結束流浪的一天? ...

這些流浪行星碰到大質量的恆星被捕獲,或者是被黑洞吞噬,就停止流浪了。

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