科学家们开发了一种新模型，以深入了解木星等巨行星的形成。
该模型提供了对行星形成过程中涉及的更全面的理解，可以显着扩展我们对行星系统的了解。该研究由 路德维希马克西米利安大学 （LMU）的专家领导。
巨行星形成的理论
在我们的太阳系中，行星根据其相对于太阳的特征和位置进行分类：内部岩石行星（水星、金星、地球、火星），其次是小行星带，然后是气态巨行星（木星、土星）、 冰巨行星 （天王星、海王星），最后是柯伊伯带及其彗星。
传统理论认为，巨型行星是通过称为小行星的小型小行星体的碰撞和积累而形成的，然后在数百万年的时间里逐渐积累气体。
然而，这些理论未能充分解释远离其母星的 气态巨行星 的存在，也未能解释天王星和海王星的形成。
由LMU天体物理学家与ORIGINS集群和马克斯·普朗克太阳系研究所（MPS）合作开发的新模型是第一个纳入影响行星形成的所有关键 物理过程 的模型。
气态巨行星的快速形成
根据研究结果，原行星盘中的环形扰动（称为子结构）可以引发多个气态巨行星的快速形成。
这些结果与最近的观测结果一致，并表明巨行星的形成可能比以前认为的更快、更有效地发生。
为行星形成奠定基础
研究人员证明，由于空气动力，原行星系统的湍流气体盘中的毫米大小的尘埃颗粒会积聚。
这种最初的扰动捕获了尘埃，阻止它向内螺旋向恒星移动。结果，创造了一个富含「建筑材料」的集中区域，为行星的形成奠定了基础。
「当一颗行星变得足够大以影响气盘时，这会导致盘中更远的尘埃重新富集，」合著者Til Birnstiel解释说，他是LMU理论天体物理学教授， 也是ORIGINS卓越集群 的成员。
「在这个过程中，地球将尘埃 - 就像牧羊犬追逐它的牛群 - 进入其自身轨道之外的区域。这种机制可能导致另一颗巨行星的形成，因为该过程从内到外重复。
该研究的主要作者、慕尼黑大学的博士生Tommy Chi Ho Lau指出，这是首次通过模拟追踪细小尘埃长成巨行星的过程。
年轻的原行星盘中的气态巨行星
在我们的太阳系中，气态巨行星位于距太阳的五个天文单位（au）（木星）和30天文单位（海王星）之间，其中1au是地球到太阳的距离，大约1.5亿公里。
该研究表明，在其他行星系统中，类似的扰动可能会在更远的距离触发行星的形成，并且仍然迅速发生。ALMA射电天文台的观测结果经常在距离恒星200天文单位以上的年轻原行星盘中探测到气态巨行星。
此外，该模型解释了为什么在海王星以外的太阳系中没有形成更多的行星。据研究人员称，可用的建筑材料已经耗尽，阻止了行星的进一步形成。
该研究的结果与目前对年轻行星系统的观测结果相符，这些行星系统的圆盘中经常显示出明显的子结构。这些子结构在行星形成过程中至关重要。
我们太阳系中的巨型行星
该研究表明，巨行星和气态巨行星的形成比以前认为的更有效率，发生得更快。
这种新的理解可以完善我们对太阳系中巨行星的起源和发展的理解，并解释观察到的行星系统的多样性。
总体而言，LMU团队的发现为巨行星的形成提供了更详细和动态的画面，这可能会重塑我们对行星系统发展和行星形成所需条件的理解。
「需要进一步的代码优化来研究统计效应并模拟行星系统的多样性。而且，行星气体吸积仍然是一个活跃的研究领域，「该研究的作者指出。
「需要进一步研究，特别是对气体吸积的研究，以模拟太阳系巨行星的形成时间。
