ALMA的一項驚人化學發現可能有助于探測和確認原行星 _行星

位于人馬座的年輕恒星HD 169142是一顆巨大原行星的宿主，這顆行星嵌在其充滿灰塵、富含氣體的原行星盤中。這位藝術家的概念顯示了類似木星的行星與附近的分子氣體相互作用并加熱，推動了幾條發射線中的外流，包括來自SO和SiS等激波追蹤分子的外流，以及常見的12CO和13CO 。鳴謝:阿爾瑪(ESO/NAOJ/NRAO)、m . Weiss(NRAO/AUI/國家科學基金會)
據美國國家射電天文臺（艾米·c·奧利弗）：科學家利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)研究年輕恒星周圍的原行星盤，發現了迄今為止原行星形成的最令人信服的化學證據。這一發現將為天文學家提供一種替代方法，在無法直接觀察或成像的情況下，檢測和描述原行星。這些結果將發表在即將出版的《天體物理學雜志快報》上。
HD 169142是一顆位于人馬座的年輕恒星，天文學家對它非常感興趣，因為它有一個巨大的富含塵埃和氣體的環星盤，幾乎可以正面觀察。在過去的十年中，已經確定了幾顆原行星候選行星，今年早些時候，列日大學和莫納什大學的科學家證實，其中一顆候選行星HD 169142 b實際上是一顆巨大的類木星原行星。
ALMA是一項國際合作項目，美國國家科學基金會的國家射電天文臺(NRAO)是其成員之一，該項目對ALMA檔案數據的新分析揭示了這些發現，現在可能使科學家更容易檢測、確認并最終描述年輕恒星周圍形成的原行星。
“當我們在亞毫米波長下觀察HD 169142及其圓盤時，我們發現了這顆最近被證實的巨型氣體原行星的幾個令人信服的化學特征，”哈佛大學史密森尼天體物理中心的天文學家查爾斯·勞(Charles Law)說，他是這項新研究的第一作者 ?！拔覀儸F在已經確認，我們可以使用化學特征來計算年輕恒星周圍的圓盤中可能正在形成什么樣的行星。”
該團隊專注于HD 169142系統，因為他們認為HD 169142 b巨型原行星的存在很可能伴隨著可檢測的化學信號，他們是對的。勞的團隊檢測到了一氧化碳(12CO和它的同位素13CO)和一氧化硫(SO)，這兩種物質之前已經被檢測到，并被認為與其他圓盤中的原行星有關。但該團隊首次還檢測到了一硫化硅(SiS) 。
這令人驚訝，因為為了讓ALMA能夠探測到SiS發射，硅酸鹽必須在氣體高速運動引起的大規模沖擊波中從附近的塵埃顆粒中釋放出來，這種行為通常是由巨大的原行星驅動的外流造成的。
“SiS是一種我們以前從未在原行星盤中見過的分子，更不用說在巨大的原行星附近了， ”Law說 ?！疤綔y到SiS發射出現在我們面前，因為這意味著這顆原行星必須在周圍的氣體中產生強大的沖擊波 ?！?br>通過這種探測年輕原行星的新化學方法，科學家們可能會打開一扇關于宇宙的新窗口，并加深他們對系外行星的了解。原行星，尤其是那些仍然嵌入其母星周盤的原行星，如HD 169142系統，提供了與已知系外行星種群的直接聯系。
“系外行星存在巨大的多樣性，通過使用ALMA觀察到的化學特征，這為我們提供了一種新的方式來理解不同的原行星如何隨著時間的推移而發展，并最終將它們的屬性與系外行星系統的屬性聯系起來，”Law說。
“除了為ALMA尋找行星提供了新的工具，這一發現還開啟了許多我們從未見過的令人興奮的化學。隨著我們繼續調查年輕恒星周圍的更多圓盤，我們將不可避免地發現其他有趣但意想不到的分子，就像SiS一樣。諸如此類的發現意味著，我們只是剛剛觸及與原行星環境相關的真實化學多樣性的表面 ?！?br/>