天文学家算出金牛座“行星胎盘”质量

新华社南京10月15日电(记者王觉岳)记者从中国科学院紫金山天文台获悉，行星科学小组与美国学者合作，根据阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的观测数据，准确计算出金牛座的“行星胎盘”——LkCa 15的质量，并给出了原行星盘中气体和尘埃的分布规律。这一研究结果揭示了早期行星形成的物理环境，对人类理解包括地球在内的行星是如何形成的具有重要的科学意义。

原行星盘是由年轻恒星周围的气体和尘埃组成的气体盘。它是地球诞生的摇篮，就像孕育地球的“胎盘”。在太空中，原始行星盘的半径可以达到1000个天文单位(1个天文单位大约等于地球和太阳之间的平均距离)。研究它可以为人类深入了解行星的形成提供重要线索。LkCa 15是金牛座的一颗年轻恒星，距离地球约473光年。天文学家曾经在它周围的原行星盘中发现了LKCA 15B，一颗被怀疑正在形成的年轻行星。从那以后，LkCa 15和它周围的原始行星盘成为研究热点。科学家希望通过进一步的观察来揭开行星形成和演化的神秘。

2014年，阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵连续观测到LkCa 15原始行星盘的尘埃和气体发射线。基于这些数据，科学研究小组分析了原始行星盘的质量和密度分布。结果表明，LkCa 15的质量大约是太阳质量的十分之一。中国科学院金子山天文台博士是这项研究的主要参与者，他说，半径超过600个天文单位的原始行星盘在结构上类似于一个“甜甜圈”:内部有一个半径约为45个天文单位的空腔，而原始行星盘的气体和尘埃集中在空腔外的环形区域。

LkCa 15系统可能成为人类观察太阳系初期的“镜子”。原始行星盘代表了行星形成的初始条件。对其性质的系统研究可能有助于人们理解岩石行星如地球和火星以及气态行星如木星和土星分别是如何形成的中科院紫金山天文台研究员纪说。

相关的研究成果最近发表在权威的国际天文学杂志《天体物理学杂志》上。