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小型行星不見得一定要在富金屬星旁才能形成

一般認為類似地球這樣的小型行星絕大部分都得在如鐵或矽等金屬元素含量豐富的恆星周圍形成。但根據哥本哈根大學(University of Copenhagen)Lars A. Buchhave等人的最新研究結果顯示:小型行星可在銀河系各種金屬豐度的環境中形成,不見得一定得依附金屬豐度高的恆星,換言之,銀河系中的小型行星分佈極廣。

Buchhave等人藉由地面望遠鏡和克卜勒太空望遠鏡的觀測資料,研究150多顆恆星所擁有的226顆比海王星還小的系外行星,分析它們的組成成分,嘗試尋找小型行星是否像氣體巨行星一樣需要在特殊環境中形成。結果發現,即使在金屬豐度僅約太陽的25%的恆星周圍,都可以形成這類小型行星,這意味著:小型行星不需要再金屬豐度高的特殊環境中形成。

天文學家稱氫與氦以外的所有其他元素為「金屬元素(metal)」或「重元素」。金屬豐度(metallicity)則定義為恆星所含有的重元素含量,重元素含量比太陽多的,便稱為「富金屬星(metal-rich star)」,反之比太陽低的稱為「貧金屬星(metal-poor star)」。

行星都是在新恆星周圍的氣體塵埃盤中誕生。類似地球的行星幾乎全部是由像鐵、氧、矽和鎂等元素所組成;恆星金屬豐度反映了氣體塵埃盤的金屬元素含量。天文學家曾提出理論:若氣體塵埃盤中的金屬豐度比較高,則形成行星的效率較高;這點可在公轉週期很短的氣體巨行星基本上都與富金屬星有關這個現象上得到印證。

然而,從克卜勒等望遠鏡的資料看來:與氣體巨行星不同,小一點的行星與恆星金屬豐度並沒有很強的相關性。直徑約比地球大4倍左右的海王星級系外行星,所處環境的金屬含量相差很大,從貧金屬星到富金屬星均可,連一般科學家認為不太可能的地方,都能有這類超級地球的存在。或許正如侏羅紀公園電影中所說的:「自然總會找到自己的出口。」

資料來源:Small Planets Don’t Need ‘Heavy Metal’ Stars to Form[2012.06.13]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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