數百顆神秘「流浪行星」謎團快解開了

編譯／李峻

天文學家的新發現表明，我們離解開詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）探測到的數百顆奇怪的、自由漂浮的行星背後的謎團，可能又近了一步。這些「流浪行星」（Rogue planet）缺乏母恆星，又被稱為自由浮動行星（free-floating planet、FFPs），多年來引起很多科學家的興趣。

關於流浪行星

據報導，最近的一項研究揭示了其中流浪行星家族中「木星質量聯星體」（JuMBOs）的形成過程引發關注。雖然這項研究仍在等待同行評審，但其發現在解開自由漂浮行星的奧秘方面向前邁出了重要一步，有助了解太陽系以外的天體。

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模擬研究發現

研究人員進行了大量模擬實驗發現，與單一行星相比，JuMBOs更不可能在恆星掠過時被同時推出軌道，並能進一步排除某些形成假設。這項研究結果為解開這些奇特行星形成背後的機制提供了新的線索，而這些行星對的形成，可能更有可能是由氣體和塵埃雲的重力塌縮形成的。

模擬研究方法

為了找出形成JuMBOs和其他FFPs的過程，康乃爾大學天文物理學教授Dong Lai和中國上海交通大學的學生Fangyuan Yu，為一對環繞太陽型恒星的木星質量行星，創建了成千上萬次模擬。在每個模擬中，允許第二顆大小相似的恆星飛過，並計算了兩顆行星被踢出軌道的模擬比例，再透過調整參數，如行星的質量、相對距離和掠過恒星相對於母星的速度，確定這些因素如何影響JuMBOs被推出的頻率。

他們發現，如果行星最初的軌道彼此靠近，或它們的質量是木星的4倍，那麼JuMBOs更有可能形成。但即使在最可能的情況下，成對行星被同時推出的機率仍然極低、不到1％。相比之下，單個行星在恒星掠過時通常數百倍更有可能被推出，形成孤立的FFPs。

雲塌縮

目前Lai和Yu的研究結果已提交給《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）進行評審。Lai和Yu相信，他們的研究使「雲塌縮」（cloud-collapse）模型成為解釋JuMBOs形成可能的方式。在天文學中，「雲塌縮」是指恆星形成的一個過程。當分子雲中的氣體和塵埃逐漸聚集在一起，形成足夠密度的區域時，就會產生重力坍縮，這種坍縮會導致區域內的物質密度增加，最終形成了恆星和行星系統。

參考資料：Live Science

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