通過“年輕太陽(yáng)系外行星調(diào)查”（YSES）項(xiàng)目，天文學(xué)家們直接拍攝到了一顆在大到不同尋常的軌道上運(yùn)行的氣態(tài)巨行星。它距離其恒星的距離相當(dāng)于木星距太陽(yáng)的20倍。

系外巨行星YSES 2b（圖中標(biāo)記為“b”）直接成像圖。恒星位于圖像中亮點(diǎn)群處的中心，其光芒被遮擋住了。

天文學(xué)家之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多顆類似于木星和土星并繞其恒星運(yùn)行的巨行星。其中一些——被稱為“熱木星”——并不像我們太陽(yáng)系中的任何一顆行星，它們的繞行軌道比我們太陽(yáng)系中的任何行星的軌道都要更靠近其主星。

今年春天（2021年4月），萊頓大學(xué)的天文學(xué)家宣稱發(fā)現(xiàn)了一顆相反類型的地外行星，一個(gè)被稱為YSES 2b的巨大地外世界，它繞行其恒星的軌道比之前發(fā)現(xiàn)的典型地外行星的軌道都要遠(yuǎn)的多。研究人員經(jīng)過巨大努力拍攝了一張這顆行星的直接成像照片。這顆行星繞其恒星運(yùn)行的軌道比起木星繞行太陽(yáng)的軌道竟然遠(yuǎn)了整整20倍。這個(gè)距離相當(dāng)于地日距離的110倍。

這項(xiàng)研究的細(xì)節(jié)在2021年4月19日發(fā)布于同行評(píng)審期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》

YSES 2b距我們360光年遠(yuǎn)，位于南半球蒼蠅星座方向。這是一顆6倍于木星質(zhì)量的年輕氣態(tài)巨行星。其他類似的地外氣態(tài)巨行星之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少，但這一顆有很大不同。

類似于YSES 2b的年輕地外氣態(tài)巨行星藝術(shù)概念圖。

研究人員至今尚未搞清楚這顆行星為什么距其恒星如此之遠(yuǎn)。科學(xué)家們通常以兩種模型——核心吸積和盤不穩(wěn)定——來解釋這類巨行星的形成原因，但這兩種模型似乎都不太適用于這顆巨行星。

第一種理論，核心吸積學(xué)說，解釋說行星成型于其所在位置，是由小行星體聚集在一起形成一個(gè)巖石核心，質(zhì)量足夠大時(shí)便可在其周圍吸積大量氣體。但如果事實(shí)如此的話，YSES 2b的質(zhì)量也實(shí)在是太大了。因?yàn)橥ǔＴ诰嗪阈沁@么遠(yuǎn)的地方，是沒有足夠的物質(zhì)以形成如此巨大的行星的。

另一種理論，盤不穩(wěn)定學(xué)說，說的是環(huán)繞一顆年輕恒星（年齡僅為一千四百萬年，如果你愿意，也可以稱之為嬰兒恒星）的原始吸積盤由于引力不穩(wěn)定產(chǎn)生碎裂，碎片形成行星的過程。但是，我們看到的這顆行星不夠大，不足以發(fā)生上述過程并產(chǎn)生其自身。

還有其他可能性嗎？科學(xué)家估計(jì)有這種可能，這顆行星先是在更靠近恒星的位置通過核心吸積形成其本體，然后向外遷移到了目前這個(gè)更遠(yuǎn)的軌道。為了能自圓其說，需要第二顆行星的引力對(duì)其施加影響，然而這顆額外的行星仍未被發(fā)現(xiàn)。

探索小組由萊頓大學(xué)的Alexander Bohn領(lǐng)導(dǎo)。

YSES 2b的發(fā)現(xiàn)是“年輕太陽(yáng)系外行星調(diào)查”（YSES）項(xiàng)目的一部分。研究人員會(huì)像研究更多的繞行類太陽(yáng)恒星的行星一樣持續(xù)研究這個(gè)獨(dú)特的世界。第一作者Alexander Bohn在萊頓大學(xué)稱：

通過在不久的將來對(duì)更多類木地外行星的研究，我們將會(huì)對(duì)類太陽(yáng)恒星周圍的氣態(tài)巨行星的形成過程了解更多。

目前，只有像YSES 2b這樣的巨行星可以被直接拍攝到，盡管看起來也只是個(gè)亮點(diǎn)。遠(yuǎn)方地球大小的世界實(shí)在是太小以致無法用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，但隨著技術(shù)進(jìn)步，這將在數(shù)年后得以改變。

2020年，智利的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）為YSES項(xiàng)目所用，也拍攝到了遠(yuǎn)在300光年外的類太陽(yáng)恒星TYC 8998-760-1的多行星系統(tǒng)。這個(gè)恒星系于2018至2020年被首次探測(cè)到，這也是有史以來首次通過直接成像拍攝到的多行星系統(tǒng)。為了獲取到這幅圖像，望遠(yuǎn)鏡上一個(gè)名為“球”的特殊行星搜尋儀器得到了使用。這部?jī)x器可以捕獲到地外行星通過直接或間接方式發(fā)出的光。Bohn當(dāng)時(shí)說：

這個(gè)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非常類似于我們的太陽(yáng)系的恒星系統(tǒng)的快照，但它正處于其演化的早期階段。

行星形成的兩種場(chǎng)景，核心吸積模型和盤不平衡模型。目前，兩種模型都很難解釋YSES 2b的形成。

本文合著者M(jìn)atthew Kenworthy補(bǔ)充到：

盡管天文學(xué)家已經(jīng)在我們的星系中間接地探測(cè)到數(shù)千顆地外行星，但是只直接拍攝到其中的極少部分。直接觀測(cè)對(duì)于研究支持生命成長(zhǎng)的環(huán)境來說至關(guān)重要。

YSES 2b對(duì)天文學(xué)家在行星形成方面的研究提出了一項(xiàng)挑戰(zhàn)，也將幫助科學(xué)家更好地理解行星形成的過程。

概要：天文學(xué)家直接拍攝到了一顆在大到不同尋常的軌道上運(yùn)行的氣態(tài)巨行星。

BY：?Paul Scott Anderson?

FY：Astronomical volunteer team

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