一颗行星被剧烈撞击,失去了大气层!科学家首次目睹这一奇观

【一颗行星被剧烈撞击,失去了大气层!科学家首次目睹这一奇观】

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在对太阳系各行星形成过程的研究中 , 科学家们越来越意识到 , 在一个新诞生的行星系统中 , 各个行星必然会经历巨大的“成长痛苦” , 也就是说只有在众多“竞争者”中坚持到最后 , 才能脱颖而出 , 逐渐融合形成越来越大的行星 。

目前在太阳系中 , 就留有许多这样剧烈碰撞的痕迹 , 比如科学界目前普遍认为的 , 月球的形成 , 就是由于在地球诞生之后没多久 , 就受到了太阳系内一颗非常很大行星的撞击 , 撞出的碎片在地球周围重新聚合 , 最终形成了月球 。 然而 , 在其它区域 , 并没有明显的这种剧烈撞击的观测证据 。

奇异的星际尘埃盘不过 , 最近科学家则有新的研究进展 。 美国麻省理工学院的天文学家施奈德曼和她的同事 , 在距离地球约95光年的区域 , 发现了一颗巨大行星被剧烈撞击的迹象 。 这颗行星位于孔雀座中 , 一个至少拥有2300 万年历史的恒星-HD 172555的附近 。 由于发生了剧烈的撞击 , 行星上的部分大气层有可能被“吹”走 , 这个现象恰好被研究团队捕捉到 。

研究团队认为这颗行星被剧烈撞击的一个重要线索 , 就是恒星 HD 172555 的周围出现了尘埃物质的不寻常性质 , 具体来说就是这些星际尘埃 , 通过观测要比一般围绕恒星运行的典型岩质碎片盘要细小 , 另外研究团队还发现这些星际尘埃中含有大量不寻常的矿物质 , 类似黑曜石或者黑色的玻璃陨石 。

而黑曜石和玻璃陨石都需要经历高温以及吸收大量的热量才能形成 。 据此 , 研究团队判断 , 这种星际尘埃的形成 , 极有可能是来自两个行星的碰撞 , 而且碰撞的相对速度要达到每秒10公里以上 。
不同寻常的一氧化碳除此之外 , 还有一个证据支撑这种推测 , 那就是对HD 172555恒星周围的气体组成分析的结果 。 一般情况下 , 在一个恒星周围的碎片盘中 , 如果存在着大量的气体物质 , 那么其中的一氧化碳是最容易被监测到的 , 因为在反射光谱中 , 一氧化碳是所有气体中最亮的 。 研究团队利用智利阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA) 的数据 , 对HD 172555周围碎片盘中的气体成分也进行了研究 。

结果发现 , HD 172555恒星周围的碎片盘中 , 不仅含有大量的气体 , 而且一氧化碳占比也很高 。 在测量一氧化碳的丰度时 , 得到的结果是相当于金星浓密大气层中一氧化碳浓度的20% , 这个发现足以让科学家们感到迷惑不已 , 如果能够解释清楚这些一氧化碳的来源 , 那么就或许能够揭示该恒星系统的演化历史 。

因为 , 在正常情况下 , 距离恒星如此之近的区域 , 是很难存在这么多的一氧化碳的 , 因为一氧化碳很不稳定 , 极易受到光线的辐射而发生分解 , 所以在一个新恒星诞生以后 , 其周围星际物质中的一氧化碳 , 存在时间都不会太长 , 一般都会在300万年以内降到很低的水平 , 而此次观测的“母恒星”HD 172555 , 则有2300万年的历史 。

巨大行星被撞击的判断一个现象 , 给科学家们带来了新的思路 , 那就是之前一些研究人员 , 在观测从太阳系的柯伊伯带内飞过来的彗星时 , 发现很多彗星都会释放出一氧化碳气体 。 由于这些彗星距离太阳很远 , 因此内部含有的一氧化碳气体能够长时间得以保留 。
受到这个现象的启发 , 研究团队提出了最有可能解释HD 172555周围一氧化碳“超标”的可能 , 那就是系内一颗大质量的行星 , 被一颗大质量的天体所撞击 , 这个撞击过程异常猛烈 , 释放出巨大的能量 , 致使一部分行星被熔化 , 来自二者的“原材料”交织在一起留在原地 , 另外还有一部分材料被抛洒出去 , 从而脱离原有“母行星”的束缚 。

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