一项对大气“污染”的白矮星的新研究正在促使科学家们重新思考行星形成的方式和时间。
一项对死去已久的恒星的新研究表明，当太阳还很年轻时，行星可能已经开始在我们的太阳系中形成——比之前认为的早了数百万年。
在周一（11 月 14 日）发表在《自然天文学》杂志上的这项研究中，天文学家分析了 200 多颗白矮星大气中不同元素的混合物——这些白矮星是死去的、暗淡的恒星外壳，曾经和我们的太阳一样大，或者 更大。
研究作者发现了明确的证据，表明这些恒星被铁、镁和钙等重元素“污染”。 这组作者说，白矮星通常拥有纯净的大气层，而这些元素异常只能由与远古时期在恒星大气层中燃烧殆尽的古老小行星——星子——早期行星的岩石组成部分——发生碰撞造成。
这已经不是第一次有人发现白矮星在其大气层中穿着可能成为行星的尸体。然而，在这些特定恒星中检测到的元素类型表明，燃烧殆尽的星子曾经有铁核，这意味着它们经历了被称为分化的漫长融化和硬化过程——与地球形成岩石地幔和铁的过程相同数十亿年前的核心。
研究人员写道，为了忍受这个漫长的融化过程，这些铁芯星子必须在太阳系生命的头一百万年内形成——远远早于大多数行星形成模型所暗示的时间。
“熔化的原因只能归因于非常短命的放射性元素，这些元素存在于行星系统的最早阶段，但在短短一百万年内就衰变了，”该研究的主要作者、剑桥大学的天文学家 Amy Bonsor 说。英国在一份声明中说。 “换句话说，如果这些小行星在行星系统黎明时被某种只存在很短时间的东西熔化，那么行星形成的过程必须很快开始。”
当今关于行星形成的主要理论表明，行星起源于围绕年轻恒星运行的气体和尘埃冰盘。随着时间的推移，这些圆盘中的微小颗粒会粘在一起，形成越来越大的物体。最终，岩石星子出现了。这些小行星中的一些继续从周围吸积物质，成为行星，而另一些则保留为小行星——就像新研究中显然撞向白矮星的小行星一样。
大多数理论认为，星子不会出现在太阳系中，直到它们的宿主恒星已经达到其最终大小，即恒星诞生数百万年后。但是这项新研究表明情况并非总是如此。研究作者写道，为了让一颗死星在其大气层中包含富含铁的小行星的残骸，那么这颗恒星和它的微行星必须“一起成长”。这将行星形成的开始推迟了数百万年。
“我们的研究补充了该领域越来越多的共识，即行星形成很早就开始了，第一批天体与恒星同时形成，”邦索尔说。她补充说，这种类型的行星形成可能在太阳系中“无处不在”，包括我们自己的太阳系。
这并不意味着地球或任何其他行星比以前认为的要古老。该研究的发现仅表明行星形成的物理过程比流行模型声称的要早得多。