卡内基科学研究所卡的艾伦·博斯(Alan Boss)在即将出版的《天体物理学》期刊上的一篇研究论文中，描述了一种新的气体巨行星形成模型，根据卡内基艾伦·博斯(Alan Boss)关于气体巨行星形成的新模型，有一群尚未被发现的类木星围绕着类太阳恒星运行，等待美国宇航局(NASA)WFIRST太空望远镜等未来任务的发现。其研究模型得到了一篇新的科学论文支持，这篇论文是关于一颗围绕低质量恒星运行的气体巨行星的惊人发现。
自1995年发现第一颗已证实的系外行星（一颗热木星）以来，天文学家在寻找和探测各种大小和条纹的系外行星方面获得了丰厚回报。到目前为止，已经发现了成千上万颗行星，其质量从小于地球的质量到木星质量的许多倍不等。但是，在科学家关于系外行星的知识中，仍然存在着巨大的漏洞，这些外行星围绕恒星运行的距离与太阳系中气体巨星围绕太阳运行的距离相似。就质量和轨道周期而言，像木星这样的行星在已知系外行星中所占的比例特别小，但目前还不清楚这是由于发现它们所使用的观测技术偏差。
（这些偏差倾向于短周期轨道的行星，而不是那些长周期轨道的行星）还是这代表了系外行星数量统计学上的实际赤字呢。所有系外行星的发现，都导致了对理论行星形成模型的重新关注。存在两种主要的机制来预测气体巨行星如何从围绕一颗年轻恒星的气体和尘埃旋转圆盘中形成：自下而上，称为核心吸积，以及自上而下，称为圆盘不稳定性。前者指的是通过越来越大的物质（固体尘埃颗粒，鹅卵石，巨石，最终是小行星）的碰撞，慢慢地聚集起成为一个行星。
后者指的是一个快速触发过程，当圆盘质量足够大且足够冷时，形成旋臂，然后密集的自引力气体和尘埃团块收缩并结合成一个婴儿行星时就会发生。虽然核心吸积被认为是一致的行星形成机制，但艾伦·博斯一直是竞争盘不稳定机制的支持者，这可以追溯到1997年一篇开创性的科学论文。加泰罗尼亚空间研究所领导的一组科学家发现，恒星质量是太阳的十分之一，并且拥有至少一颗气体巨行星，这一刚刚公布的发现正在挑战核心吸积法。吸积盘的质量应该与它围绕其旋转的年轻恒星质量成正比。
至少有一个气态巨星（可能有两个）在一颗比太阳小得多的恒星周围被发现的事实表明，要么是原始吸积盘是巨大的，要么是核心吸积在这个系统中不起作用。质量较低的恒星轨道周期更长，这防止了核心吸积在盘状气体消失之前形成气态巨星，因为核心吸积的过程比盘状不稳定性慢得多。IEEC研究小组的成员之一吉勒姆·安格拉达-埃斯库德(Guillem Anglada-Escudé)说：这极大地证明了吸积盘不稳定性方法的正确性，也证明了一个不同寻常的发现可以如何改变我们对行星形成方式的理解。
最新模拟跟踪了热盘（吸积盘）的三维演化，热盘开始于稳定的配置。在不同的时间尺度上，这些圆盘冷却并形成螺旋臂，最终形成代表新生原行星的致密团块。它们与宿主恒星的质量和距离与木星和土星的质量和距离相似。新模型表明，盘状不稳定性可以在距离上形成密集的团块，类似于太阳系的巨型行星，系外行星普查仍在很大程度上进行，这项研究表明，还有更多的气体巨星在等待统计。
博科园｜研究/来自：卡内基科学研究所
参考期刊《科学》《天体物理学》
DOI: 10.1126/science.aax3198
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