科學(xué)家模擬太陽系早期演化中原行星盤發(fā)生翹曲
（神秘的科學(xué)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：華威大學(xué)的一項(xiàng)新研究證明了經(jīng)過的恒星、錯(cuò)位的家模雙星系統(tǒng)和經(jīng)過的氣體云對(duì)早期恒星系統(tǒng)中行星形成的影響。科學(xué)家們模擬了像這樣的擬太宇宙事件如何在太陽系的早期演化中使原行星盤（行星的“誕生搖籃”）發(fā)生翹曲。他們的陽系演化研究結(jié)果于2022年2月3日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上，該研究由英國皇家學(xué)會(huì)和工程與物理科學(xué)研究委員會(huì)資助。早期中原
太陽系是行星由原行星盤形成的，原行星盤是生翹大量旋轉(zhuǎn)的氣體和塵埃云，最終將凝聚成我們在宇宙中看到的科學(xué)行星陣列。當(dāng)這些圓盤年輕時(shí)，家模它們形成了螺旋結(jié)構(gòu)，擬太所有的陽系演化塵埃和物質(zhì)被圓盤旋轉(zhuǎn)的巨大引力作用拖入密集的旋臂。
但是早期中原天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了數(shù)量驚人的原行星盤，盡管它們的行星質(zhì)量大到足以擁有螺旋結(jié)構(gòu)，卻沒有顯示出螺旋結(jié)構(gòu)的生翹證據(jù)。華威大學(xué)的科學(xué)研究小組一直在研究是什么阻礙了星盤形成螺旋結(jié)構(gòu)。
來自該大學(xué)物理系的博士生Sahl Rowther使用一種叫做平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)的技術(shù)，創(chuàng)建了一個(gè)正常的、平坦的自引力盤的三維流體力學(xué)模擬。在此基礎(chǔ)上，他向圓盤添加了不同程度的曲率以使其扭曲，以研究對(duì)圓盤螺旋結(jié)構(gòu)的影響。除了最小的曲率，所有的螺旋結(jié)構(gòu)都消失了。
原行星盤中的螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)于通過引力不穩(wěn)定性形成的行星至關(guān)重要，這些結(jié)果提高了我們對(duì)太陽系如何演變的理解。
共同作者、華威大學(xué)物理系的研究員Rebecca Nealon博士說：“翹曲將通過引力不穩(wěn)定性抑制行星的形成，從這個(gè)意義上說，這些螺旋結(jié)構(gòu)，即碎裂成最終形成行星的團(tuán)塊，是圓盤結(jié)構(gòu)將被破壞的地方。任何擾亂螺旋結(jié)構(gòu)的東西都會(huì)使這種結(jié)塊現(xiàn)象更難發(fā)生，也更難通過引力不穩(wěn)定性形成行星。”
科學(xué)家們解釋說，翹曲通過誘導(dǎo)氣體速度的小幅擾動(dòng)來加熱圓盤，因?yàn)樗谲壍郎线\(yùn)行。氣體需要冷卻才能聚集在一起，因此在加熱圓盤的過程中，旋臂結(jié)構(gòu)未能形成。
原行星盤可以有多種方式被扭曲。幾個(gè)例子包括：如果一個(gè)大的天體，比如一顆恒星，在飛越時(shí)經(jīng)過附近；如果星盤圍繞著一個(gè)雙星系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軌道與星盤不一致；或者如果附近的氣體來源增加到了星盤上。
近年來，原行星盤翹曲的證據(jù)大大增加，表明它們在宇宙中比以前認(rèn)為的更常見。這也為大量沒有顯示螺旋結(jié)構(gòu)的大質(zhì)量原行星盤提供了一個(gè)潛在的解釋。
Nealon博士補(bǔ)充說：“通常我們認(rèn)為這些圓盤是在孤立的情況下形成的，但實(shí)際情況并非如此。這是一個(gè)混亂的鄰域，附近有很多恒星，你可能有一顆恒星從附近經(jīng)過，這種引力作用足以導(dǎo)致這種翹曲。”