天文学家认為像形成地月系统的灾难性撞击,在年轻的或仍在形成的太阳系中很常发生,但却很难在正发生时看到它。而现在麻省理工学院、爱尔兰国立大学戈尔韦分校(National University of Ireland Galway)、剑桥大学和其它机构的天文学家,在距离地球九十五光年的年轻系统中发现了这种碰撞的证据,这是一颗地球大小的系外类地行星与一个较小天体之间的碰撞,小天体炸掉了大行星大部分的大气。天文学家第一次探测到在一次巨大的撞击中剥离原行星的大气层,以往一直苦无证据,而此次的观测能让我们对这样的动态有更多了解。
我们在这颗拥有二千三百万年歷史的年轻恆星HD 172555周围,观察到不寻常的气体和尘埃,以及异常数量的二氧化硅和固体一氧化硅,以往都会被解释為超高速撞击的结果,因此研究团队决定仔细观察恆星周围的一氧化碳,一氧化碳在碎片盘中的气体通常是最亮的,因此最容易找到。他们发现有相当多的一氧化碳约在十个天文单位内异常近的距离绕著恆星运行,但在这个范围内,气体应该很快被恆星辐射分解。
因此得出最好的解释是至少在二百万年前(最近且足够一氧化碳来不及分解的时间),一颗地球大小的岩石行星被一个较小的物体以每秒十公里的速度撞击。而此次撞击非常剧烈,以至於它吹掉了这颗岩石行星一部分大气层。研究人员说这是唯一能够解释所有数据特徵的情况,在这个时代的系统中,我们预计会有巨大的撞击,而且这样巨大的撞击也真的很常见。
在时间尺度、年龄、形态和组成都是确定的情况下,能够在这个系统中產生一氧化碳的唯一合理过程就是歷经一次巨大的撞击。
【图:美国麻省理工学院;文:节录自台北市立天文科学教育馆网页】研究全文刊登在2021年10月20日出版的《自然》期刊 标题是:Carbon monoxide gas produced by a giant impact in the inner region of a young system
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