多年来,科学家们认为行星只在恒星周围形成,这是原行星盘中小粒子和碎片引力相互作用的结果。然而,最近的发现表明,行星也可能直接由星际气体云形成,而不需要恒星作为催化剂。
星际气体云是存在于星系中恒星之间的气体和尘埃的巨大弥散集合。这些星云是新恒星的诞生地,但它们也是塑造我们周围宇宙的各种其他过程的家园。其中一个过程就是行星的形成。
行星直接形成的基本原理相对简单。当星际气体云在自身重力的作用下凝结和坍塌时,它们开始旋转,形成圆盘状结构。这种结构类似于围绕恒星形成的原行星盘,它可以作为一种行星形成的孵化器。
这两种类型的圆盘之间的主要区别是,星际气体云没有一个中心恒星来提供热量和辐射。相反,它们依靠自身的内部能量来产生热量,这可能导致气体变得湍流并形成密集的团块。这些团块在自身引力作用下坍缩形成行星。
理解这一过程的关键是思考星际云中气体和尘埃的不同物理性质。气体的可压缩性比灰尘大得多,这意味着它更容易形成密集区域。然而,灰尘颗粒更容易粘在一起,这意味着它们更容易形成更大的结构。
当气体和尘埃在星际云中聚集在一起时,它们可以创造一种反馈循环,导致行星的形成。气体可以坍塌成密集的团块,然后随着它们变大,吸引更多的灰尘和气体。最终,这些团块可以变得足够大,形成行星胚胎,然后可以通过相同的过程继续生长。
虽然直接行星形成的过程还没有完全理解,但最近的观测提供了强有力的证据,证明它确实发生在自然界中。例如,在2018年,天文学家使用智利的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)发现了一个年轻的行星形成盘,它似乎直接从盘中的气体中形成行星。
这一发现,以及其他类似的发现,为研究行星的形成和太阳系的起源开辟了一条全新的道路。通过研究星际气体云的性质及其坍缩的条件,科学家们希望能更深入地了解行星是如何形成的,以及是什么因素决定了它们的组成和特征。
总之,从星际气体云直接形成行星是一个迷人的研究领域,刚刚开始探索。虽然关于这一过程还有很多未知之处,但最近的发现提供了强有力的证据,证明它确实发生在自然界中,科学家们渴望更多地了解这一神秘而有趣的现象。