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在對(duì)太陽(yáng)系各行星形成過(guò)程的研究中，科學(xué)家們?cè)絹?lái)越意識(shí)到，在一個(gè)新誕生的行星系統(tǒng)中，各個(gè)行星必然會(huì)經(jīng)歷巨大的“成長(zhǎng)痛苦”，也就是說(shuō)只有在眾多“競(jìng)爭(zhēng)者”中堅(jiān)持到最后，才能脫穎而出，逐漸融合形成越來(lái)越大的行星。

目前在太陽(yáng)系中，就留有許多這樣劇烈碰撞的痕跡，比如科學(xué)界目前普遍認(rèn)為的，月球的形成，就是由于在地球誕生之后沒多久，就受到了太陽(yáng)系內(nèi)一顆非常很大行星的撞擊，撞出的碎片在地球周圍重新聚合，最終形成了月球。然而，在其它區(qū)域，并沒有明顯的這種劇烈撞擊的觀測(cè)證據(jù)。

奇異的星際塵埃盤

不過(guò)，最近科學(xué)家則有新的研究進(jìn)展。美國(guó)麻省理工學(xué)院的天文學(xué)家施奈德曼和她的同事，在距離地球約95光年的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一顆巨大行星被劇烈撞擊的跡象。這顆行星位于孔雀座中，一個(gè)至少擁有2300 萬(wàn)年歷史的恒星－HD 172555的附近。由于發(fā)生了劇烈的撞擊，行星上的部分大氣層有可能被“吹”走，這個(gè)現(xiàn)象恰好被研究團(tuán)隊(duì)捕捉到。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這顆行星被劇烈撞擊的一個(gè)重要線索，就是恒星 HD 172555 的周圍出現(xiàn)了塵埃物質(zhì)的不尋常性質(zhì)，具體來(lái)說(shuō)就是這些星際塵埃，通過(guò)觀測(cè)要比一般圍繞恒星運(yùn)行的典型巖質(zhì)碎片盤要細(xì)小，另外研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)這些星際塵埃中含有大量不尋常的礦物質(zhì)，類似黑曜石或者黑色的玻璃隕石。

而黑曜石和玻璃隕石都需要經(jīng)歷高溫以及吸收大量的熱量才能形成。據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)判斷，這種星際塵埃的形成，極有可能是來(lái)自兩個(gè)行星的碰撞，而且碰撞的相對(duì)速度要達(dá)到每秒10公里以上。

不同尋常的一氧化碳

除此之外，還有一個(gè)證據(jù)支撐這種推測(cè)，那就是對(duì)HD 172555恒星周圍的氣體組成分析的結(jié)果。一般情況下，在一個(gè)恒星周圍的碎片盤中，如果存在著大量的氣體物質(zhì)，那么其中的一氧化碳是最容易被監(jiān)測(cè)到的，因?yàn)樵诜瓷涔庾V中，一氧化碳是所有氣體中最亮的。研究團(tuán)隊(duì)利用智利阿塔卡馬大型毫米波陣列(ALMA) 的數(shù)據(jù)，對(duì)HD 172555周圍碎片盤中的氣體成分也進(jìn)行了研究。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HD 172555恒星周圍的碎片盤中，不僅含有大量的氣體，而且一氧化碳占比也很高。在測(cè)量一氧化碳的豐度時(shí)，得到的結(jié)果是相當(dāng)于金星濃密大氣層中一氧化碳濃度的20%，這個(gè)發(fā)現(xiàn)足以讓科學(xué)家們感到迷惑不已，如果能夠解釋清楚這些一氧化碳的來(lái)源，那么就或許能夠揭示該恒星系統(tǒng)的演化歷史。

因?yàn)?，在正常情況下，距離恒星如此之近的區(qū)域，是很難存在這么多的一氧化碳的，因?yàn)橐谎趸己懿环€(wěn)定，極易受到光線的輻射而發(fā)生分解，所以在一個(gè)新恒星誕生以后，其周圍星際物質(zhì)中的一氧化碳，存在時(shí)間都不會(huì)太長(zhǎng)，一般都會(huì)在300萬(wàn)年以內(nèi)降到很低的水平，而此次觀測(cè)的“母恒星”HD 172555，則有2300萬(wàn)年的歷史。

巨大行星被撞擊的判斷

一個(gè)現(xiàn)象，給科學(xué)家們帶來(lái)了新的思路，那就是之前一些研究人員，在觀測(cè)從太陽(yáng)系的柯伊伯帶內(nèi)飛過(guò)來(lái)的彗星時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多彗星都會(huì)釋放出一氧化碳?xì)怏w。由于這些彗星距離太陽(yáng)很遠(yuǎn)，因此內(nèi)部含有的一氧化碳?xì)怏w能夠長(zhǎng)時(shí)間得以保留。

受到這個(gè)現(xiàn)象的啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)提出了最有可能解釋HD 172555周圍一氧化碳“超標(biāo)”的可能，那就是系內(nèi)一顆大質(zhì)量的行星，被一顆大質(zhì)量的天體所撞擊，這個(gè)撞擊過(guò)程異常猛烈，釋放出巨大的能量，致使一部分行星被熔化，來(lái)自二者的“原材料”交織在一起留在原地，另外還有一部分材料被拋灑出去，從而脫離原有“母行星”的束縛。

此外，隨著劇烈撞擊的能量釋放以及很多物質(zhì)被拋灑出去，這顆行星原有的大氣層也會(huì)受到很大的影響，當(dāng)沖擊波穿過(guò)大氣層時(shí)，一些大氣層將被從行星的其他部分推出，有些可能會(huì)在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)被剝離，而且劇烈的撞擊使大氣層急速升溫，氣體分子的動(dòng)能增加，也更容易脫離行星引力束縛而被剝離。

在像 HD 172555 這樣年輕的行星系統(tǒng)中，天文學(xué)家預(yù)計(jì)所經(jīng)歷的這種巨大撞擊會(huì)非常普遍。從恒星周圍所見物質(zhì)的形態(tài)、成分出發(fā)，研究人員推測(cè)其中的一氧化碳?xì)怏w，來(lái)自于距今20萬(wàn)年前的一次“彗星撞行星”，這20萬(wàn)年的時(shí)間，來(lái)自恒星的輻射，還沒有將這些一氧化碳完全分解。而根據(jù)一氧化碳的豐度，可以推測(cè)這次碰撞發(fā)生在兩個(gè)大質(zhì)量天體之間，很有可能是大小與地球都差不多的原行星。

宇宙就是這么奇妙，我們看似每個(gè)天體都在按照既定的軌道，井然有序地運(yùn)行著，其實(shí)在這種平穩(wěn)和諧的背后，充滿著“暗流洶涌”的狀況，我們之所以感覺不出來(lái)，一方面是由于我們?nèi)祟惖奶綔y(cè)區(qū)域和尺度還非常有限，另一方面就是我們?nèi)祟惖臅r(shí)間尺度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上星系和天體的變遷，無(wú)窮的宇宙奧秘，正在等待著處于不斷成長(zhǎng)中的人類去探索和認(rèn)知。

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