《四大行星家族》质疑形成理论

夏威夷凯克望远镜的观测证实了第四颗行星围绕着附近的一颗恒星运行，但这使目前的行星形成理论受到质疑。

加拿大赫茨伯格天体物理研究所的Christian Marois和他在美国的同事分析了恒星HR 8799的近红外图像，并在之前发现的三颗系外行星的基础上发现了一颗新的系外行星。这些行星具有特殊的特性，使这种成像成为可能:它们质量很大，新发现的行星质量在木星的7到10倍之间;它们离恒星本身很远，是太阳到地球距离的25倍以上;而且它们相对年轻，不到1亿年。年轻的行星在形成时仍然很热，这使得它们在这些频率上发出明亮的光。

发现新行星本身就很吸引人，但这个系统真正有趣的地方在于它不符合目前的行星形成模型。有两种模型可以描述这样的巨行星的形成。一种是核心吸积模型，在这个模型中，小块岩石碰撞并逐渐聚集在一起，直到行星有足够的质量，从而有足够的引力来维持大气层。然后是圆盘不稳定或引力坍缩模型，在恒星周围的物质圆盘的变化，原行星盘或proplyd，将凝聚成气体球，逐渐收集核心的尘埃物质。

以HR 8799系统为例，最里面的行星可能是通过核心吸积形成的，但更远的行星需要更长的时间;事实上，比恒星本身的年龄还要大。然而，如果我们观察圆盘不稳定性模型，原行星盘的条件并不适合最里面的行星形成。

那么这些行星是如何形成的呢?现在，我们还不能确定。作者说:“不能排除不同行星通过不同机制形成的混合过程，但由于这四颗行星的质量和动力学特性相似，似乎不太可能。”另一种选择是，行星在其他地方形成，然后移动到它们现在的位置，但在我们找到更多这样的系统之前，我们根本没有足够的信息来做出决定。但是，随着系外行星以惊人的速度被发现，我们可能很快就会发现更多这样的行星家族。