#恒星和行星一起生长#
一个天文学家小组发现，在我们年轻的太阳系中，行星的形成比以前认为的要早得多，行星的组成部分与它们的母恒星同时生长。
对宇宙中一些最古老恒星的研究表明，像木星和土星这类行星的组成部分是在年轻恒星成长的同时开始形成的。人们曾认为，行星只有在恒星达到其最终大小时才会形成，但是发表在《自然·天文学》杂志上的新结果表明，恒星和行星是一起“长大”的。
这项由剑桥大学领导的研究改变了我们对包括太阳系在内的行星系统如何形成的理解，有可能解决天文学中的一个重大难题。
该研究的第一作者、剑桥大学天文学研究所的Amy Bonsor博士说：“我们对行星如何形成有很好的了解，但我们有一个悬而未决的问题是，它们何时形成：行星的形成是在恒星还在成长的时候就开始了，还是在数百万年后才开始的？”
为了尝试回答这个问题，Bonsor和她的同事们研究了白矮星的大气层——像太阳一样古老的、微弱的恒星残留物——来研究行星形成的组成部分。
Bonsor说：“一些白矮星是神奇的实验室，因为它们稀薄的大气层几乎就像天体的‘坟墓’。”
通常情况下，行星的内部是‘望远镜无法观测到的。但有一类特殊的白矮星——被称为被“污染”的系统——在它们通常干净的大气中含有镁、铁和钙等重元素。
这些元素一定来自行星形成过程中留下的小行星等小天体，它们撞上了白矮星并在其大气中燃烧殆尽。因此，对被污染的白矮星的光谱观测可以探测那些被撕裂的小行星的内部，让天文学家直接了解它们的形成条件。
行星的形成被认为开始于一个原行星盘——主要由氢、氦以及微小的冰和尘埃颗粒组成——围绕着一颗年轻的恒星旋转。根据目前行星形成的主要理论，尘埃粒子相互粘在一起，最终形成越来越大的固体。其中一些较大的天体将继续吸积，成为行星，有些则仍然是小行星，就像目前研究中撞向白矮星的那些。
研究人员分析了来自附近星系的200颗受污染白矮星的大气光谱观测结果，并发现在这些白矮星大气中看到的混合元素只有在许多最初的小行星曾经“融解”的情况下才能解释。
“融化的原因只能归因于寿命很短的放射性元素，它们存在于行星系统的最初阶段，但在短短100万年内就会衰变消失，”Bonsor说，“换句话说，如果这些小行星是被一些只在行星系统形成之初存在很短时间的东西融化的，那么行星形成的过程一定会非常迅速。”
这项研究表明，早期形成的情况很可能是正确的，这意味着木星和土星有足够的时间成长为目前的大小。
图片来自Amanda Smith。
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摄像：Geoffrey Taylor
造型：Mia Shen
模特：Sherry Shi
化妆：Allie Smith at MA+ Group Using YSL Beauty
发型：Charlie Le Mindu
制片：Michaela McMahon-Dunphy

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