韋伯與史匹哲揭示極端碎片盤 源自火星級撞擊

天文學家彙整韋伯與退役史匹哲數據,確認一類罕見的極端碎片盤,其特徵指向行星級巨大撞擊,為月球起源等課題提供線索。

  • 史匹哲與韋伯資料共辨識出21個極端碎片盤系統,其中16個來自韋伯觀測。
  • 極端碎片盤僅見於約1%年輕恆星周圍,特徵是較小塵埃、高濃度暖塵埃與不規則亮度變化。
  • 富含矽的極端碎片盤源自火星大小天體之間的高能量撞擊。
  • 矽貧乏的極端碎片盤則來自月球大小天體之間的擦邊碰撞等較小規模事件。
  • 美國國家航空暨太空總署的阿爾忒彌斯計劃將借助這些撞擊物理機制,解讀未來月面採樣帶回的撞擊歷史。

發生了什麼

透過韋伯太空望遠鏡與已退役的史匹哲太空望遠鏡的觀測檔案,天文學家成功辨識出一類極端罕見的「極端碎片盤」,這些碎片盤環繞年輕恆星,由行星規模的巨型撞擊事件所產生。

已知資訊

退休的史匹哲太空望遠鏡最先發現了這個名為極端碎片盤的子類。此類結構十分稀有,僅出現在大約1%的年輕恆星周圍,且其存在與現有行星形成理論的預測相矛盾。

研究團隊從史匹哲與韋伯的數據中彙整出21個系統的樣本,其中5個來自史匹哲的檔案資料,16個來自韋伯觀測(包含12個新發現的盤),並對4個史匹哲已知極端碎片盤進行後續觀測。

所有極端碎片盤共享三項關鍵特性:塵埃顆粒較小、高濃度的暖塵埃,以及不規則的亮度變化。

這些碎片盤可依成分分為富含矽與矽貧乏兩類,其中約三分之一屬於富含矽的盤,其餘三分之二為矽貧乏盤。

富含矽的盤是由火星大小天體之間的高能量撞擊所產生,而矽貧乏盤則源於類似月球大小天體之間的擦邊碰撞等較小規模事件。

為什麼重要

這些觀測為行星形成的劇烈撞擊階段提供了直接證據。富含矽的盤所反映的火星尺度撞擊,與月球極可能源於地球與一顆火星大小天體撞擊的假說若合符節。隨著美國國家航空暨太空總署的阿爾忒彌斯計劃準備讓人類重返月球,從極端碎片盤研究中得出的撞擊物理機制,將幫助科學家解讀未來月面採樣帶回的撞擊歷史,進而深化對類地行星形成與演化的理解。

來源

  1. 1.NASA News Releases

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