名古屋大学
无花果
1行星形成路径的比较
信用:小林弘 气态巨行星是由一个巨大的固体核心组成的，这个核心被更大质量的氦和氢所包围
但是，即使这些行星在宇宙中很常见，科学家们仍然不完全了解它们是如何形成的
现在，名古屋大学的天体物理学家小林弘树和东北大学的田中秀和开发了计算机模拟，同时使用多种类型的天体物质来更全面地了解这些巨大的行星是如何从微小的尘埃颗粒中生长出来的
他们的发现发表在《天体物理学杂志》上
小林说:“关于行星是如何形成的，我们已经知道了很多。”
“位于新形成的恒星周围的深远的‘原行星盘’内的尘埃碰撞并凝结，形成被称为星子的天体
然后这些聚集在一起形成行星
尽管我们知道一切，像木星和土星这样的气体巨行星的形成长期以来一直困扰着科学家
" 这是一个问题，因为气态巨行星在行星系统内潜在可居住行星的形成中扮演着巨大的角色
为了形成气态巨行星，它们必须首先开发出质量足够大的固体核心，大约是地球的10倍，以吸引大量以它们命名的气体
科学家们一直在努力理解这些核心是如何生长的
问题是双重的
首先，来自附近小行星的简单聚集的核心增长需要的时间比含尘原行星盘存活的几百万年还要长
第二，形成的行星核心与原行星盘相互作用，导致它们向内朝着中心恒星迁移
这使得气体不可能聚集
无花果
2尘埃到行星的模拟结果:大约20万年时，从尘埃到行星的天体质量分布
信用:小林弘 为了解决这个问题，小林和田中利用最先进的计算机技术开发了模拟程序，可以模拟原行星盘内的尘埃如何碰撞和生长，形成气体聚集所必需的固体核心
当前程序的一个主要问题是，它们只能分别模拟星子或卵石碰撞
小林解释说:“新程序能够处理各种大小的天体，并通过碰撞模拟它们的演化。”
模拟显示，来自原行星盘外部的鹅卵石向内漂移，在距离中心恒星约10个天文单位(au)的位置生长成冰冷的小行星
一个天文单位代表地球和太阳之间的平均距离
木星和土星大约是5
2au和9
分别距孙5au
卵石生长成冰状星子，增加了它们在发展中的行星系统区域的数量，该区域距离中心恒星约6–9 au
这鼓励了高的核心增长率，导致形成足够大的固体核心来积累气体，并在大约200，000年的时间内发展成气体巨人
小林说:“我们希望我们的研究将有助于全面阐明宜居行星的起源，不仅是在太阳系，还包括围绕恒星的其他行星系统。”
这篇论文“通过从尘埃颗粒到行星核心的碰撞凝聚快速形成气体巨行星”发表在《天体物理学杂志》上
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