通過在年輕恒星周圍的許多行星形成盤中發現的微妙翹曲,可能揭示了我們太陽系中行星軌道傾斜不同的起源。
一個名為 exoALMA 的大型觀測項目(阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列)詳細調查了 15 個行星形成盤,即原行星盤。特別是,由倫敦瑪麗女王大學的 Andrew Winter 領導的天文學家測量了每個盤中一氧化碳氣體的多普勒頻移。多普勒頻移可以告訴我們氣體的速度和行進方向,而一氧化碳是盤中其他物質的絕佳代表,因為它在 ALMA 觀測的亞毫米無線電波長處具有強烈的信號。
多普勒頻移測量結果表明,盤的傾斜度可能在半度到兩度之間變化。
“我們的結果表明,原行星盤略微翹曲,”Winter 在一份聲明中說。“這將極大地改變我們對這些物體的理解,并對行星的形成方式產生許多影響。”
行星形成盤的理想化視圖是一個完美平坦且整齊排列的氣體和塵埃漩渦環面。然而,翹曲的存在表明,行星形成盤絕非井然有序。相反,它們似乎表現出一定程度的無序性,但這種無序性的原因仍然不確定。看不見的伴星的引力是否會產生潮汐力,以不同方式拉動盤的不同部分?或者這僅僅是盤中物質混沌混合的結果,導致塵埃和氣體彼此相互作用?
無論原因是什么,這些盤之間都有一些共同點,主要是從盤中吸取物質到年輕恒星上(幫助其生長)的速率似乎與翹曲的不同特性有關。這意味著盤的最內部區域與發現翹曲和行星形成的外部之間存在某種動態聯系。
Winter 的團隊甚至在模擬中證明了,翹曲可能是某些行星形成盤中看到的螺旋圖案,或者盤的不同部分之間高達 10 攝氏度的溫度波動的根源。