科学|一太阳系外行星竟然消失了？它究竟有没有存在过？( 二 )
该团队强调 ， 最后板上钉钉的是 ， 当他们对2014年拍摄的哈勃图像进行数据分析后 ， 显示该天体已经消失 ， 这令他们难以置信 。 他们说 ， 早些时候的图像显示该物体随着时间的推移不断地消逝 ， 这更增加了神秘感 。 "很明显 ， Fomalhaut b在做一个真正的行星不应该做的事情" ， 卡斯珀说 。
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解释是 ， Fomalhaut b正在从碰撞中慢慢膨胀 ， 这一碰撞将正在消散的尘埃云轰入太空 。 考虑到所有可用的数据 ， 卡斯珀和里克认为该碰撞发生在2004年第一次观测前不久 。 到现在 ， 由1微米左右（约为人类头发直径的1/50）的尘埃粒子所组成的碎片云已经低于哈勃的探测极限 。 据估计 ， 尘埃云到现在已经膨胀到比地球绕太阳运行的轨道还要大 。
同样令人困惑的是 ， 该团队报告称 ， 该天体更有可能处于逃逸路径上 ， 而不是像行星预期的那样处于椭圆轨道上 。 这一猜想是基于研究人员将后来的观测结果添加到早期数据的轨迹图上 。 "诞生的大规模尘埃云 ， 经受了来自中心恒星Fomalhaut的相当大的辐射力 ， 将处于如此的轨迹上" ， 卡斯珀说 。 "我们的模型自然能够解释该系统的所有独立可观测参数：其膨胀率、消逝与轨迹 。 "
由于Fomalhaut b目前处于环绕恒星的巨大冰屑环内 ， 碰撞体很可能是冰和尘埃的混合物 ， 就像存在于太阳系外缘柯伊伯带（Kuiper belt）的彗星一样 。 卡斯珀和里克估计 ， 这些类似彗星的天体每颗直径约为125英里（200公里 ， 大约是小行星灶神星（Vesta）大小的一半） 。
根据作者的说法 ， 他们的模型解释了Fomalhaut b的所有观测特征 。 在亚利桑那大学的计算机集群上完成的复杂尘埃动力学建模表明 ， 这种模型能够适合所有的定量观测结果 。 根据作者的计算 ， 位于距离地球约25光年的Fomalhaut系统可能每20万年才发生一次这样的事件 。
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图解：柯伊伯带（Kuiper belt）（图源：PBS LearningMedia）
卡斯珀和里克--以及扩展团队的其他成员--还将利用美国宇航局即将推出的詹姆斯-韦伯太空望远镜, 在其进行科学运作的第一年 ， 对Fomalhaut系统进行观测 。 该团队将直接对该系统的内部温暖区域进行成像 ， 首次从空间上解析一个太阳系外行星系统中难以解释的小行星带成分 。 该团队还将寻找围绕Fomalhaut运行的真正行星 ， 这些行星可能在引力作用下雕琢外盘 。 他们还将分析圆盘的化学成分 。
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他们的论文《新的HST[哈勃]数据和建模揭示了围绕Fomalhaut的大规模行星小碰撞（New HST [Hubble] data and modeling reveal a massive planetesimal collision around Fomalhaut ）》 。 将于2020年4月20日发表在《美国国家科学院院刊》上 。
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哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）的国际合作项目 。 NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）负责管理该望远镜 。 位于马里兰州巴尔的摩的空间望远镜研究所（STScI）负责哈勃的科学操作 。 空间望远镜研究所由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会（the Association of Universities for Research in Astronomy）为NASA运营 。
作者: Rob Garner
FY: JuJunia
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