第179章 HD 98800_可觀測Universe_笔趣阁阅读小说网 

第179章 HD 98800(2 / 2)

hdab的發現之所以轟動,不僅因為它是多星係統中的首顆“成長中行星”,更因為它的“飯量”打破了常規。

2025年韋伯望遠鏡的首次觀測顯示,藍點區域的塵埃密度比周圍低80,暗示行星胚胎已形成引力“勢力範圍”,正在清空軌道。但2026年sphere的跟蹤觀測卻發現:缺口非但沒有擴大,反而向內收縮了5au——這意味著行星胚胎的“食堂”在擴張,它開始“搶奪”更內側的塵埃。

“就像孩子突然愛上吃輔食,飯量大增,”陳默在組會上比喻,“我們用流體動力學模擬發現,ab的引力不僅清空軌道,還會把外側塵埃‘拉’向自己——像用勺子把湯裡的菜往碗裡撥。”模擬動畫裡,無數冰晶顆粒像被磁鐵吸引的鐵屑,螺旋式墜入ab的引力範圍,在行星周圍形成一層薄薄的“吸積盤”類似土星環的迷你版)。

更驚人的是“飯量”的量化數據。團隊通過塵埃盤亮度變化計算,ab每天吸積的塵埃質量相當於1000座泰山的重量約3x101?千克)。“這比太陽係早期行星胚胎的吸積速率快3倍!”李教授翻著數據報告,“單星係統中,行星胚胎通常要花1000萬年才能長到地球質量的10,而ab可能隻需300萬年——四合星的引力‘亂流’,反而成了它的‘助長劑’?”

這個反直覺的結論,讓團隊重新審視多星係統的“行星食譜”。原來,四合星的引力擾動雖可能撕裂塵埃盤,卻也能讓顆粒運動更劇烈,碰撞概率增加,反而加速了“從沙粒到行星”的過程。“就像用攪拌機打豆漿,適度的混亂能讓豆子磨得更細,”小雅在科普直播裡解釋,“hd的‘引力攪拌機’,可能幫ab更快地‘磨’出了行星的核心。”

二、“引力蹺蹺板”的微調:四星軌道的“蝴蝶效應”

hdab的穩定成長,離不開四合星軌道的“微妙平衡”。2026年,蓋亞衛星更新了四顆星的軌道參數:a1與a2的互轉周期從250天縮短到248天,b1與b2的周期從300天延長到302天,兩對雙星的繞轉周期則從265年變為263年。看似微小的變化,卻讓塵埃盤的“引力勢阱”發生了偏移。

“這像玩蹺蹺板時有人偷偷挪了位置,”陳默指著模擬圖,“a星雙星靠得更近,引力增強,把塵埃盤‘拉’得略微傾斜;b星雙星稍遠,引力減弱,缺口位置就向內縮了5au。”團隊用“n體問題”模擬軟件還原了這個“蝴蝶效應”:若四星軌道偏差超過1,塵埃盤可能被撕裂,ab也會因引力失衡偏離軌道。

為驗證這一猜想,團隊調取了2005年至今的所有觀測數據,發現四星軌道的周期性變化與太陽黑子活動類似——每50年經曆一次“活躍期”,引力乾擾增強,隨後進入“平靜期”。“ab的成長,可能趕上了四星係統的‘平靜期’,”李教授推測,“就像在風平浪靜的海麵學遊泳,更容易成功。”

這個發現讓天文學家意識到:多星係統中的行星形成,不僅需要初始的軌道共振,更需要長期的“軌道穩定期”。hd的四合星像一群默契的舞者,用億萬年調整步伐,才為ab創造了這片“安全泳池”。

三、“塵埃指紋”的破譯:有機分子的“宇宙快遞”a射電望遠鏡的新一輪觀測帶來了意外驚喜:hd的塵埃盤裡檢測到乙醇醛一種簡單糖類)和氰化氫氨基酸前體)的分子信號。這些有機分子像“宇宙快遞”,可能隨彗星或小行星撞擊,為未來的生命誕生提供原料。

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“以前隻在恒星形成區的分子雲裡發現過這些分子,”陳默指著頻譜圖上的峰值,“沒想到在行星胚胎的‘食堂’裡也有。”更關鍵的是,這些分子集中在ab軌道外側的塵埃帶,而非內側——說明ab的引力尚未“掃蕩”到這片區域,有機分子得以保存。

團隊用“化學演化模型”模擬了分子的分布:四合星的紫外輻射尤其是b星的耀斑)會分解部分有機物,但塵埃盤的冰晶層像“防曬霜”,保護了內側分子;而外側塵埃因遠離恒星,受輻射弱,成了有機物的“避難所”。“這像給行星胚胎留了份‘外賣’,”小雅開玩笑,“等ab長大後,說不定能‘簽收’這些星際食材。”

這個發現讓hd的“生命潛力”陡增。如果ab最終形成岩石行星,表麵的海洋可能與這些有機物混合,啟動生命化學反應——就像45億年前地球經曆的“原始湯”階段。“我們可能正在見證一個‘第二地球’的童年,”陳默在《科學美國人》的專欄中寫道,“隻不過它的‘家長’是四顆恒星,而不是一顆。”

四、“影子戲法”的真相:行星環與衛星的“萌芽”

2026年秋,sphere圖像中的一個細節引發了團隊熱議:ab的光斑旁有個更微弱的小亮點,像行星的“影子”。起初以為是觀測誤差,直到用偏振光分析,才發現那是個直徑約5au的環狀結構——ab的行星環,以及環內一顆更小的“衛星胚胎”!

“這太不可思議了!”小雅在日誌裡寫道,“我們原以為ab隻是個‘嬰兒’,沒想到它已經開始‘帶孩子’了。”環的亮度分布顯示,內側顆粒較粗厘米級),外側較細微米級),符合衛星形成的“吸積盤模型”:環內的物質碰撞聚集成衛星胚胎,像土星環孕育土衛六一樣。

團隊用“碰撞模擬”還原了這個過程:ab吸積的塵埃中,部分顆粒因速度過快被拋向外側,在洛希極限行星引力無法束縛物質的最近距離)外聚集,形成環;環內的顆粒再通過“層級吸積”,逐漸形成衛星。“就像滾雪球,先滾出個大雪球行星),再用剩下的雪滾出小雪球衛星),”陳默解釋。

這個發現將hdab的“家庭地位”提升到了“迷你太陽係”:它有環、有衛星胚胎,甚至可能已有原始大氣sphere檢測到微弱的水蒸氣信號)。相比之下,太陽係早期的行星胚胎如穀神星)要簡單得多——四合星係統的“複雜引力”,似乎加速了行星係統的“家庭建設”。

五、“守星人”的意外:設備故障與“雲端救援”

研究hd的三年,陳默團隊經曆了無數意外,最驚險的一次發生在2026年冬。a望遠鏡的12米天線突發故障,原計劃一周的觀測被迫中斷。團隊急得團團轉——ab的軌道周期長達200年,錯過這次觀測,可能要再等半年才能追蹤它的變化。“要不試試‘雲端協作’?”小雅提議。她聯係了美國nrao的同行,借用他們的gbt射電望遠鏡補拍部分數據,又協調歐洲vbi網的多台望遠鏡,通過“乾涉測量”合成等效口徑,勉強完成了觀測。

“那段時間,我們像在拚拚圖,”陳默回憶,“gbt的數據缺了內側塵埃的細節,vbi的合成圖像分辨率不夠,最後用ai算法把碎片‘粘’在一起,才勉強看清ab的吸積盤。”這次“雲端救援”讓團隊意識到:現代天文學早已不是“單打獨鬥”,全球望遠鏡的聯動,像一張覆蓋宇宙的“安全網”,守護著每一個“嬰兒行星”的成長。

公眾對這次“救援”的關注,也讓陳默的科普賬號“四星幼兒園”漲粉10萬。有網友留言:“原來科學家也會‘修設備’,也會‘借東西’——宇宙探索不是一個人的冒險,而是一群人的接力。”

六、未解之謎:ab的“成年禮”與多星係統的“生命賭局”

儘管進展順利,hdab仍有三大謎團懸而未決:

謎團一:ab的最終命運是“岩石行星”還是“氣態矮星”?

目前ab的質量約為地球質量的15倍介於超級地球和海王星之間),若繼續吸積氣體,可能變成氣態矮星;若塵埃耗儘,則停留在岩石行星階段。“四合星的引力擾動可能讓它頻繁‘換鄰居’,影響吸積效率,”李教授說,“我們可能需要再觀測10年,才能看清它的‘成年禮’。”

謎團二:塵埃盤裡的“旋臂”是誰畫的?

2024年發現的塵埃盤旋臂結構,至今原因不明。模擬顯示,可能是ab的引力擾動,也可能是b星雙星的潮汐力拉伸所致。“旋臂像宇宙的‘指紋’,藏著塵埃盤形成的初始條件,”陳默說,“破解它,就能知道ab的‘出生證明’。”

謎團三:多星係統中的行星,能否擁有穩定氣候?

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四合星的亮度變化可能導致ab表麵溫度劇烈波動從零下150c到零上50c),這對生命而言是致命的。但團隊發現,塵埃盤的內側有個“保溫層”冰晶反射恒星光),可能緩衝溫度變化。“或許ab的衛星,會在陰影區找到適宜的溫度,”小雅猜測,“就像地球的月球,永遠一麵朝向太陽。”

此刻,阿塔卡馬的星空下,vt的穹頂緩緩閉合。陳默望著屏幕上的ab圖像,那個裹著塵埃繈褓的光斑,此刻像宇宙的眼睛,靜靜注視著這群“守星人”。他知道,hd的故事遠未結束——ab會繼續長大,環和衛星會慢慢成型,四合星的舞蹈會持續億萬年。而他和團隊的任務,就是用每一代望遠鏡,記錄下這顆行星胚胎的“成長日記”,直到它揭開“我是誰”“從哪來”的終極答案。

山風卷起桌上的觀測日誌,最新一頁寫著:“hdab,四合星搖籃裡的‘少年行星’。它的塵埃環是成長的勳章,它的衛星胚胎是未來的夥伴。宇宙用四顆恒星作筆,在150光年外寫下:生命的劇本,從不隻有一種寫法。”

說明

資料來源:本文基於歐洲南方天文台eso)甚大望遠鏡vtspa)對hd的持續觀測數據20252026年),參考《天文學與天體物理學》astronoy&astrophysics)2026年《hdab的吸積盤與有機分子檢測》、2027年《多星係統行星環與衛星胚胎的形成機製》,以及美國國家射電天文台nrao)gbt望遠鏡、歐洲vbi網的協同觀測報告。結合科普著作《多星係統:宇宙的行星搖籃》《塵埃盤裡的生命密碼》中的案例整合而成。

語術解釋:

吸積盤:行星胚胎或恒星形成時,周圍物質因引力聚集形成的旋轉盤狀物,是行星增長的“原料庫”如hdab周圍的薄盤)。

軌道共振:多星係統中,天體軌道周期成簡單整數比如21),引力乾擾相互抵消,形成穩定結構如hd兩對雙星的265年與530年近似共振)。

洛希極限:行星引力無法束縛衛星或環物質的最近距離,超過此距離物質會被扯碎成環如ab環位於洛希極限外)。

有機分子:含碳化合物如乙醇醛、氰化氫),是構成生命的基礎原料,可在恒星形成區或行星盤中生成。

流體動力學模擬:用計算機模擬流體如塵埃、氣體)的運動規律,預測行星胚胎的吸積過程和塵埃盤演化。

乾涉測量:多台望遠鏡聯合觀測,通過信號合成提高分辨率如vbi網模擬超大口徑望遠鏡)。

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