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从原行星盘形成行星

这是一个艺术家对早期太阳星云的构想,描绘了盘状星云中物质冷却并合并,最终演变成岩态行星的过程。太阳系中岩石行星和陨石的组成与太阳不同,这是一个谜,因为它们都来自相同的分子云物质。天文学家模拟了年轻行星盘的复杂温度演化,并得出结论,太阳星云似乎是在罕见的条件下形成的,要么是由具有异常高温的母分子核形成,要么是由加热年轻盘的其他能量源形成。来源:USRA摄

因此,从同一地下材料储存器和它们的化学组成的行星及其恒星形成,但观察到的行星组合物与其中心星的完全不匹配。例如,在我们的太阳系中,所有岩石行星和行星均含有近太阳能量的耐火元件(当温度低于约1500个keelvin时,铝的元素如铝相冷),但在挥发性元素中耗尽(蒸发的那些)容易,如氮气)。天文学家认为这是由已经凝聚的矿物粉尘的聚结的行星形成的结果。

作为初始,冷的分子云芯塌陷和盘形状,从新星加热(加上盘的粘度)可以蒸发一些原始的凝聚材料迫使冷凝序列重新开始,但现在在更高的温度和压力下进化相对迅速的条件。天文学家还分析各种类型的陨石以确定他们的。取决于初始Molefular云芯和盘的性质,在行星形成期间产生的温度可能不足以蒸发预先存在的材料的最耐火材料。由于行星中的不同矿物质在不同的条件下凝结,总体情况很复杂,使得难以理解观察到的行星化学。

CfA地质学家Michail Petaev和他的同事模拟了分子云核心的坍塌和恒星、盘和行星的形成,并分析了盘上温度的演变分布,以推断矿物凝结序列。他们发现,初始云核的性质显著影响到达圆盘和行星和小行星的合成物;最高温度发生在崩塌阶段的末期,也就是几十万年后。他们还发现,虽然这颗恒星的组成与分子云核心的组成相似,但这颗恒星可能在一些最难熔的元素中略有减少——因此,恒星的组成可能与核心的初始组成不太接近。只有初始温度高(或圆盘旋转低)的云核才会产生富含耐火物质的行星。值得注意的是,他们得出结论,为了重现太阳系陨石和地球上的组成要么是最初的核心具有像接近2000开尔文(远高于预期的1250开尔文的中值)这样的稀有属性,要么是某种其他热源提高了原行星盘的温度。

这项研究发表在皇家天文学会月报


这个星球没有远离星星


更多信息:
李敏等,进化的原行星盘的最高温度和行星构造块的组成,皇家天文学会月报(2021).DOI: 10.1093 / mnras / stab837

引用
从原行星盘构建行星(2021年10月29日)
2021年10月29日检索
从https://phys.org/news/2021-10-planets-protoplanetary-discs.html

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