行星是在圍繞一顆年輕恒星的塵埃和氣體的旋轉(zhuǎn)盤的過程中誕生的，但目前還不清楚塵埃顆粒如何在向恒星內(nèi)旋之前成長為較大的天體。
在行星形成的經(jīng)典理論中則是，微小的塵埃粒子碰撞并粘在一起進(jìn)而形成厘米大小的顆粒。這些顆粒逐漸積累起來，形成千米大小的行星，這是產(chǎn)生新行星的第一個重要步驟。
但塵埃粒子感到來自原行星盤中的氣體的阻力。這使得塵埃粒子的速度減慢，因此它們會向恒星墜落。它們下落的速度則是隨著塵粒的增大而增加。
以往的研究表明，這種效應(yīng)應(yīng)該會阻止塵粒形成大于一米的物體，這給天文學(xué)家?guī)砹艘粋€重大難題。RIKEN星體和行星形成實(shí)驗(yàn)室的Ryosuke Tominaga指出：“已經(jīng)提出了各種機(jī)制來解釋小行星的形成，但它們?nèi)栽谵q論之中。”
Tominaga和兩位同事現(xiàn)在提出了一個模型，該模型提出了一個可能的解決方案--原行星盤中塵埃分布的微小變化被迅速放大到高和低塵埃密度的區(qū)域。
在密度稍高的區(qū)域，塵埃會更有效地凝結(jié)并形成更大的團(tuán)塊，進(jìn)而更快地飄向恒星。當(dāng)這些團(tuán)塊遇到較小的塵埃顆粒時，它們形成了塵埃密度更高的區(qū)域并加速了顆粒的生長。與此同時，由大團(tuán)塊騰出的區(qū)域最終具有相對較低的密度。
研究小組發(fā)現(xiàn)，這種正反饋在原行星盤中形成了多個高和低的塵埃密度帶。這些帶子可以在一萬年左右的時間內(nèi)出現(xiàn)，這對于這樣的天文過程來說是非常短的時間。這些高密度區(qū)域是進(jìn)一步聚集的理想場所，并允許在塵埃顆粒被拉入恒星之前形成行星碎片。
Tominaga指出：“跟以前的理論不同，即使原行星盤中的氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于塵埃，這種凝結(jié)機(jī)制也能發(fā)揮作用。”
該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在研究更詳細(xì)的模型，其中包括行星盤本身的形成和演變以及行星的最終形成。
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