2010年12月1日 星期三

L2L知識探索網天文速報_20101201_波江座epsilon的塵埃盤

  天文學家已經在很多恆星周圍發現由溫暖塵埃所組成的薄盤,由於恆星的太陽風最後會將塵埃盤清空,因此我們可以知道塵埃盤年紀還很輕,可能是由小行星帶或是古柏帶的岩石質小天體撞擊所形成。

  天文學家在波江座e的周圍發現了塵埃盤,除此之外,在距離3.4天文單位處有一顆行星,距離40天文單位處可能還有另一顆行星。由於內側行星的緣故,如果在附近有小行星帶,其軌道會非常不穩定,也會被內側行星清空,也就無法在此區域產生塵埃。那麼,波江座e的塵埃盤是哪兒來的呢?

  內側的塵埃盤是在去年由史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)所發現,除了謎樣的內環之外,波江座e在65天文單位外,還有一個較寒冷的外側環,可能是因為外側行星的關係,外環也比較多團塊。

  一篇由德國天文學家Martin Reidemeister所領軍的最新研究指出,內側的塵埃環並不是在原來的位置生成,而是在外側的古柏帶,藉由與外環的撞擊所形成,之後才因為一種稱做波印廷-羅伯森效應(Poynting-Robertson effect)的緣故向內遷移。這個效應是由於恆星的流出物質與小天體交互作用所產生,恆星的流出物質最終會從軌道垂直方向離開,因此會對軌道中正在運動的粒子產生一分力,這和在大雨中開車,雨好像都往你的方向落下,掉在擋風玻璃上是一樣的意思。由於外加的分力與粒子原本的運動方向相反,這位讓粒子的角動量降低,使塵粒沿螺旋軌道緩慢向內移動。我們已經知道波江座e的恆星風相當強大,所以此效應也會較為明顯。

  為了驗證這個假設,研究團隊以電腦模擬此系統,改變內側行星兩個可能軌道的離心率,在外側行星存在或不存在的狀況下,再調整外側塵埃環的組成成分(除了冰之外,有較多或較少的矽酸鹽)。如果塵埃由冰塊和矽酸鹽組成,當向內遷移經過雪線(snow line)後,冰塊逐漸昇華,他們便能夠成功地複製觀察到的現象。另外雖然內側行星的軌道,和先前提出的兩個可能軌道大不相同,但對整體塵埃的分布並沒有太大的影響。

  將來波江座e依舊會是塵埃環研究的熱門天體。另外的研究團隊也已經使用James Clerk Maxwell次毫米望遠鏡(James Clerk Maxwell telescope,JCMT)觀測此一天體,待詹姆斯韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST)升空之後,波江座e也會是觀測的首要目標。

Editor: Seline

新聞來源:Universe Today
http://www.universetoday.com/80948/eridanis-dust-disc/#more-80948

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