最新理論模擬預測,木星可能曾是扁圓狀

作者 | 發布日期 2024 年 02 月 18 日 0:00 | 分類 天文 line share follow us in feedly line share
最新理論模擬預測,木星可能曾是扁圓狀


近期研究團隊使用最新數據,電腦模擬行星誕生與形成,結果出乎天文學家意料,與之前想像十分不同。

天文學界雖然持續研究行星如何形成,卻都假設行星原本就是球形,最近有團隊新模擬行星形成過程,圍繞原始恆星旋轉的塵埃圓盤亂流如何影響行星形成,包括行星形狀。結果顯示,行星形成時,有段時間是像M&M巧克力的扁圓形。

▲ 模擬結果顯示,從氣態原始行星的極區方向觀察,行星看起來像球形,但從赤道觀察,其實呈扁平狀。(Source:Science Alert,下同)

天文學家普遍認為,恆星是由巨大分子雲密度較高的塵埃團塊,因擾動與重力塌縮產生恆星,並在周圍形成繞恆星旋轉的塵埃圓盤,其上物質會逐漸冷卻,形成行星、衛星、小行星、彗星等天體。地球、金星、火星和水星等較小的類地行星,科學家認為是由大塊岩石逐漸堆積形成,岩石塊黏在一起積累,直到最終形成行星。

至於大型氣態行星如何形成,科學家認為物質冷卻過程,圓盤可能不穩定,快速冷卻圓盤破裂成塊,重力作用下凝結形成行星。這是很有吸引力的想法,因可解釋為何目前某些行星大小與產生過程難用吸積理論說明。與主星不成比例的超大行星、軌道間隔太寬的行星、過短時間誕生的大型行星。

▲ 模擬顯示,原始恆星四周物質圓盤不穩定下,誕生四顆原始行星,恆星、行星位置為灰色點,物質密度較高區域為紅色。

團隊藉超級電腦高速運算能力幫助,模擬圓盤不穩定時行星誕生與成長。結果顯示大型氣態行星旋轉時會先形成扁平狀,之後物質逐漸聚積在離心力較小的兩極,最後才接近球形。團隊希望接下來更多系外行星觀測結果能支持這理論。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為示意圖,來源:Pixabay