在一個(gè)原行星盤出現(xiàn)了“塵埃陷阱”，似乎創(chuàng)造了行星誕生的“溫床”，一直以來，科學(xué)家認(rèn)為行星形成的機(jī)制并不復(fù)雜，只需要構(gòu)造一個(gè)簡單的蘊(yùn)育行星的大圓盤，大量的塵埃和氣體構(gòu)成了原行星圓盤，從中孵化行星的大圓盤繞著一顆年輕的主恒星轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤內(nèi)的塵埃和氣體直截了當(dāng)?shù)啬坛晌⑿〉念w粒，小顆粒凝結(jié)成大顆粒，大顆粒在引力作用下繼續(xù)聚合為巖石狀固體。微米級(jí)尺寸的塵埃在相互碰撞中聚積成團(tuán)塊，小的團(tuán)塊累積成大的團(tuán)塊，固體物的尺寸不斷增大，最終成長為一顆大尺度的行星。

然而，行星形成的簡單理論有很多的疑問，天體物理學(xué)家行構(gòu)建了行星形成過程的簡單模型，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與簡單的行星模型有沖突的計(jì)算結(jié)果，形成行星的團(tuán)塊物質(zhì)一旦增加到足夠大的尺度，團(tuán)塊物質(zhì)發(fā)生的相互碰撞可能導(dǎo)致“四分五裂”和“粉身碎骨”的場景，大的團(tuán)塊體將會(huì)變成“天女散花”式的粉末狀飛散物質(zhì)。構(gòu)造行星的團(tuán)塊物質(zhì)朝主恒星的方向移動(dòng)，而主恒星的引力作用限制了團(tuán)塊尺寸的擴(kuò)大，行星的形成似乎不是簡單地遵循模型的推演，天文學(xué)家產(chǎn)生了破解行星形成疑難的想法。

萊頓大學(xué)的科學(xué)家觀測了一顆年輕的主恒星和周圍旋轉(zhuǎn)的塵埃大圓盤，使用了位于智利北部阿塔卡馬的大型毫米和亞毫米射電陣列望遠(yuǎn)鏡（ALMA），他們?cè)诰嚯x地球390光年的一顆恒星的周圍發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新月狀區(qū)域，在恒星周圍圓盤內(nèi)的這一區(qū)域形成了氣體旋渦，新月狀的氣體漩渦沒有阻止固體團(tuán)塊物的生長，反而構(gòu)建了一處安全的避風(fēng)港，作為“行星種子”的固體團(tuán)塊物獲得了“風(fēng)平浪靜”的成長空間，大圓盤內(nèi)的氣體漩渦實(shí)際上是一處塵埃的“陷阱”或一個(gè)蘊(yùn)育行星的“孵化器”，小的團(tuán)塊生長為大的團(tuán)塊，大的團(tuán)塊變成超大的團(tuán)塊，氣體漩渦避免了區(qū)域內(nèi)的團(tuán)塊物朝主恒星方向的移動(dòng)，超大的團(tuán)塊物有足夠的時(shí)間聚積成未來的行星核球。

科學(xué)家過去闡釋了塵埃旋渦或塵埃陷阱的物理機(jī)制，然而，從實(shí)際觀測證實(shí)了物理機(jī)制的理論假設(shè)，這是天文學(xué)說史上的第一次，觀測和理論取得了一致性。在恒星CPH IRS48的周圍有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的氣體狀大圓盤，一顆伴隨恒星旋轉(zhuǎn)的行星在大圓盤內(nèi)產(chǎn)生，在一個(gè)繞行星旋轉(zhuǎn)的小圓盤內(nèi)也能誕生一顆繞行星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，當(dāng)行星的衛(wèi)星誕生時(shí)，行星小圓盤內(nèi)的某個(gè)區(qū)域被鑿開了一個(gè)空洞，好似一個(gè)巨型的地面天坑。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了原行星圓盤內(nèi)的塵埃稠密度分布的不平衡性，一個(gè)區(qū)域的塵埃密集度是另一個(gè)區(qū)域塵埃密集度的130倍，極不均勻的塵埃分布是行星形成的一個(gè)重要因素。

荷蘭萊頓大學(xué)的研究人員尼克·馮·馬瑞爾解釋說，天文觀測結(jié)果證實(shí)了大顆的粒塵埃陷入了漩渦氣流，塵埃顆粒通過漩渦氣流的作用進(jìn)行了重新分布，“塵埃陷阱”捕獲了大的塵埃顆粒，阻止了它們向恒星方向的徑向移動(dòng)，作為行星種子的團(tuán)塊體在大圓盤內(nèi)某個(gè)區(qū)域的“孵化器”順利地增大，尺寸不斷變大的塵埃顆粒終于壯大為巖石一般的大小，巖體的寬度達(dá)到了1公里或1公里以上。原行星盤內(nèi)出現(xiàn)了“塵埃陷阱”，出現(xiàn)了行星“茁壯成長”的關(guān)鍵條件，大堆塵埃在年輕的主恒星周圍凝固成巖塊，難以計(jì)數(shù)的固體巖塊聚合為行星。

萊頓大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了行星形成的奇異機(jī)制，填補(bǔ)了天文學(xué)研究的一項(xiàng)空白，人們過去對(duì)行星形成的機(jī)制有一些懸而未決的認(rèn)識(shí)，《科學(xué)》雜志發(fā)表了萊頓大學(xué)的觀測成果。塵埃旋渦為早期行星的形成提供了庇護(hù)所，原行星盤由塵埃和氣體構(gòu)成，但不是在圓盤內(nèi)的任何區(qū)域都能輕而易舉地形成行星，作為行星種子的塵埃顆粒只有在庇護(hù)所或孵化器中發(fā)芽和生長，才能最終成長為一顆伴隨主恒星旋轉(zhuǎn)的行星。

天文學(xué)的第一次發(fā)現(xiàn)有原創(chuàng)的科學(xué)價(jià)值，他們有了推廣發(fā)現(xiàn)成果的興趣和信念，期待在更大尺度的結(jié)構(gòu)或在其它原行星盤內(nèi)找到同樣的“塵埃陷阱”，它們也許不存在，只能說明在恒星CPH IRS48周圍出現(xiàn)的原行星盤是一個(gè)特例，它們也許存在，可以說明在恒星CPH IRS48周圍出現(xiàn)的原行星盤不是一個(gè)特例，而是有普遍性，從普遍性的解釋中發(fā)展為行星理論的“標(biāo)準(zhǔn)模型”，從行星形成的特殊性理論上升為一般性理論。

（編譯：2021-6-7）

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