“远离尘嚣”的系外行星挑战了形成假说

通过使用红外线照相机，天文学家拍摄了一颗粉红色的太阳系外行星，几乎最小的粉红色行星伴随了一颗类似太阳的主恒星，这颗行星GJ504b比天文学家预期的温度要低，色彩更蓝。夏威夷天文台的斯巴鲁望远镜发现了GJ504b，它是一颗深紫色或类似于黑玫瑰色彩的行星。NASA戈达德太空飞行中心的研究员迈克尔·麦尔温解释说，假设有地球人旅行到了这颗行星的周围，那么他们可能看到一个散发热气和喷洒光彩的行星世界，GJ504b带有行星形成时期的热量和色彩，它的美丽色调使人想起了黑樱桃花盛开的季节，深紫色的黑樱桃花行星散发出迷人的景色。

近红外线照相机拍摄了行星的画面，GJ504b比其它成像行星的色彩更蓝，它的大气可能含有较少的云量，行星GJ504b绕着主恒星GJ504旋转，恒星GJ504距离我们的地球为57光年，温度比太阳略高，人们通过肉眼可以看到位于处女座的隐隐约约闪亮的GJ504。恒星GJ504的年龄为1.6亿年，相比较一下，地球的年龄为45亿年。迄今为止，GJ504b是第一颗用照相机直接拍摄的最小的太阳系外行星，它实际上是一颗巨大的气体行星，大约为太阳系内木星体积的4倍，行星GJ504b与主恒星GJ504的距离大约为地球到太阳距离的44倍。

由于行星与恒星的距离十分遥远，行星GJ504b远离了主恒星GJ504的宜居带，它表面的有效温度大约为460华氏度或237摄氏度。行星GJ504b的特征挑战了现有的“核心吸积模型”理论，根据科学界广泛认可的行星形成理论，在小行星和彗星相互碰撞的过程中产生一个稳定的内核，好似木星有一个内核，当内核结构体得到更多的物质时，大质量内核体产生了强大的引力，内核体由此吸收了更多的周围物质，大量的气体和碎片物质构成了圆盘碟状体。

核心吸积模型理论难以解释行星GJ504b形成的原因，它远离了自己的主恒星。马库斯·詹森在位于新泽西州的普林斯大学的哈勃太空望远镜项目中心从事博士后研究，詹森解释说，在广泛认可的行星形成的理论架中，行星距离主恒星相对遥远，这类行星的形成是最难理解的问题。天文学家发现了距离主恒星相对遥远的行星GJ504b，这意味着他们将要采取谨慎而严肃的态度，或者考虑其它补充和替代的行星形成理论，或者重新评价和修正核心吸积理论，弥补目前行星形成基本假设的不足。

行星GJ504b的探测项目包含在一个更大的观测计划中，通过使用斯巴鲁望远镜，科学团队对系外行星和该行星的圆盘碟状体进行详细观测，这一战略性的科学探测项目被称之为SEEDS，大探测项目的目标是寻找行星形成的原因。科学团队在大项目研究中使用了近红外线波段的图像系统，观测和分析了不同的尺度和年龄的恒星系。东京工业大学的冈野·葛原解释说，直接成像技术为科学家带来了帮助，他们可以测量系外行星的光度和温度、大气成分和轨道参数等指标。

目前的直接成像技术不适用于紧随一颗明亮主恒星的微弱行星，探测微弱行星的困难性好似在一道刺眼的探照灯前拍摄一个萤火虫。冈野·葛原和同事将发现系外行星GJ504b的成果发表在《天体物理学》杂志。斯巴鲁望远镜携带了两个特别的仪器，一个是下一代斯巴鲁自适应性光学仪器，它可以改变玻璃镜面的形状，补偿当光线受大气影响时产生的扭曲值，一个是红外线照相机和光谱仪，它们可以帮助科学家将微弱的系外行星光线从复合光源中筛选出来，有助于科学家发现系外行星的存在和它们的特性。

（编译：2021-8-11）

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