揭密行星形成之谜

　　众所周知，人类所在的地球是一颗行星。但人类对行星的了解却异常浅薄。人类已经观测到的天体，大部分是恒星，而很少有行星。行星究竟是怎样形成的，它们又会经历一个怎样的演化过程？天文学家们一直试图在解答这样的问题。近日，《自然》杂志发表了一些新的研究成果。其中一项研究显示，行星可能具有抵抗最终被恒星吞噬命运的力量，而另一项观测则可能解答这样的问题：行星上的水是从哪里来的？

　　如何避免被恒星吞噬

　　多年以前，天文学家就曾提出了制造行星的基本方法：拿一团星际分子云(其组成成分基本上是低温气体和尘埃)轻轻摇动，等星际分子云各种成分逐渐停止运动以后，这团原始星云就会因自转而改变成盘状。出现这一变化的原因是，它在自转的同时还会在自身引力下不断收缩。这样星云盘中心的密度便会变得越来越大，并最终引发核聚变———形成恒星。而处于原始星云边缘含有的大量尘埃和气体则形成了行星。现在的问题是，这些微小的尘埃为什么不会跌入恒星的“圈套”而闹起了独立呢？它们与恒星是如何分家的？进而这些微小尘埃如何形成一个巨大的行星呢？要知道，这些尘埃彼此根本就做不到“一拍即合”。

　　近日，美国自然历史博物馆天体物理学家麦克·劳(Mordecai-Marc Mac Low)等研究人员抛出了一个新的理论。

　　研究者发现，类似地球一样的岩质行星(表面是岩石固体)是由围绕在新生恒星的星云尘埃组成的。随着时间的推移，星云尘埃聚集形成更大的物体，不过它们最终却要迎接来自吸积盘内逆风的干扰。“这些物质碰见了逆风，最终被拖近恒星，并成为恒星的一部分。”麦克·劳表示。这一点已经是研究者的共识。

　　然而麦克·劳建立的计算机模型显示，星云尘埃确实能聚集在一起并最终形成行星。“所有这些物质是因重力聚集在一起，所以我们认为它可能形成大型物体，成为行星。” 麦克·劳指出，吸积盘中的“暴动”能使得尘埃物质进入一个高压的区域。这样就足以抗击逆风的干扰。“如果周围的气体运动速度加快，那么根本就不会有逆风的出现。因此，尘埃就又能与气体结合，并保存能量，留在轨道上。”由此，这些岩质物体便能保证在它们自己的轨道上，而不被拖引到孕育恒星的吸积盘中。

　　水如何进入行星

　　而在同一期的《自然》杂志上，另一研究小组还关注到水分是如何进入行星的。

　　该项研究由美国罗彻斯特大学等研究机构的科学家组成。他们对美国宇航局斯皮策太空望远镜的最近观测进行研究。在研究报告中，论文第一作者、美国罗彻斯特大学的沃森(Dan Watson)指出，斯皮策太空望远镜观测到一个正在形成中的恒星系统。观测者惊讶地发现，这个恒星系统中含有大量的水蒸气。如果将其中所有的水蒸气汇在一起，将是地球海水总量的5倍之多。更为奇妙的是，水蒸气正在从该恒星系统的出生气团中倾泻而出，进入很可能是正在孕育行星的灰尘团中。

　　这个发育中的恒星系统编号为NGC 1333-IRAS 4B。它位于英仙

星座，距地球大约1000光年。该恒星系统正在冰冷气体和灰尘构成的“包层”内不断成长。恒星之外是正在萌芽中的行星系统。此次的观测恰好发现，包层外层的冰会“倾泻”到正在孕育中的行星和恒星中，并且随着温度的升高迅速蒸发成为水蒸气。沃森表示：“这是科学家首次直观认识到生命所需的水分是如何到达岩质行星的。”

　　此外，新的观测还成为科学家研究行星形成究竟是如何展开的重要工具。研究人员指出，相对而言，水蒸气更便于探测，由此他们可以确定NGC 1333-IRAS 4B系统中正在孕育的行星的众多物理和化学参数，进而解开行星形成的奥秘。

　　编译：李健亚