發(fā)現(xiàn)神奇的太陽系，不僅有四顆氣體巨星，居然還有兩個小行星帶！

圍繞恒星HR8799的行星系統(tǒng)與太陽系驚人地相似之處，在兩個小行星帶之間有四顆氣體巨星。由RUG和SRON領導的一個研究小組利用這種相似性對系統(tǒng)內(nèi)小行星、彗星和其他次要天體的物質(zhì)輸送進行了建模。模擬表明，這四顆氣體行星接收由次要天體輸送的物質(zhì)，就像我們太陽系一樣。

從太陽向外計算，太陽系由四個巖石行星、一個小行星帶、四個氣體巨星和另一個小行星帶組成。內(nèi)行星富含金屬和硅酸鹽等耐火材料，外行星富含水和甲烷等揮發(fā)性物質(zhì)。在形成過程中，內(nèi)行星很難收集到揮發(fā)性的大氣，因為強烈的太陽風不斷地將氣體吹走。與此同時，來自太陽的熱量蒸發(fā)了任何冰塊，因此更難保持水分。

在外圍區(qū)域，太陽熱量和風較少，因此最終的氣體巨星可以收集水冰，也可以聚集充滿揮發(fā)物的大大氣。次要天體，包括小行星、彗星和塵埃，后來通過從內(nèi)帶輸送耐熱物質(zhì)，從外帶輸送揮發(fā)物和耐熱物質(zhì)，對這一結(jié)果進行了微調(diào)。由RijksUniversity Groningen和SRON荷蘭空間研究所領導的一個天文學家團隊想知道，同樣的傳輸系統(tǒng)是否也適用于其他恒星周圍的行星系統(tǒng)。

研究在HR8799左右為該系統(tǒng)創(chuàng)建了一個模擬模型。這與我們太陽系相似，太陽系有四個氣態(tài)巨星加上一個內(nèi)帶和外帶，內(nèi)帶內(nèi)可能還有巖石行星。因此，該研究小組可以從太陽系中采用一些關(guān)于HR8799的未知信息。模擬表明，就像在太陽系中一樣，這四顆氣體行星接收由次要天體輸送的物質(zhì)?？茖W家團隊由Kateryna Frantseva(格羅寧根大學/SRON)、Migo Mueller(NOVA/萊頓大學/SRON)

Petr Pokorn Axi(NASA)、Floris van der Tak(SRON/格羅寧根大學)和Inge Loes ten Kate(烏得勒支大學)組成，預計這兩種物質(zhì)的“交換”量約為行星質(zhì)量的50萬倍。未來的觀測，例如美國宇航局（NASA）詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(將于2021年發(fā)射)，將能夠測量揮發(fā)分豐富的氣體巨星中耐熱物質(zhì)的數(shù)量。如果望遠鏡能探測到預測的耐火材料數(shù)量，那么這些探測到的耐熱物質(zhì)可以用模型中所示從小行星帶傳送來解釋。

如果探測到的耐熱物質(zhì)比預測的要多，說明這可能傳送過程比想象的要活躍得多，例如因為HR8799比太陽系年輕得多。HR8799恒星系統(tǒng)可能包含類地行星，從小行星帶揮發(fā)的傳送可能對這些行星具有天體生物學意義。

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博科園｜研究/來自：SRON荷蘭空間研究所

研究發(fā)表期刊《天文學與天體物理學》

DOI: 10.1051/0004 -6361/201936783

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