金牛T星周围的原行星盘 致密气体和尘埃
天文学家认为行星诞生于环绕绝大多数新生恒星的多尘碎片盘，也就是所谓的“原行星盘”。当原行星盘环绕一颗新生恒星旋转时，盘内的物质不断积聚。在几百万年的演化过程中，这些物质团（星子）越来越大，形成原行星并在盘内开辟出属于自己的轨道。当原行星拥有足够大的质量，引力会迫使它演化成球形，最终成长为一颗真正意义上的行星。但这些行星的成长历程仍旧存在很多谜团，尤其是巨行星。
行星核吸积
在我们的太阳系，绝大多数大质量行星都环绕距太阳较远的轨道运行。但在其它恒星系统，科学家发现距母星很近的巨行星。为什么会这样？所有巨行星难道不应该处在类似的轨道吗？在一项新研究中，科学家将目光投向这个长久以来的谜团。他们利用模拟来分析新形成的巨行星随时间推移在恒星系统迁移的各种可能性。研究论文刊登在《皇家天文学会月报》上。
行星形成艺术概念图
研究小组发现一些行星在形成后朝着母星迁移，这一点与此前的研究发现相符。但与此同时，他们也发现相当大比例处在生长阶段的巨行星不断远离母星，最终将形成类似太阳系的行星布局。研究论文主执笔人、中央兰开夏大学的天文学家迪米特里斯·斯塔马特罗斯指出：“年轻行星的很多早年经历是我们不知道的。将行星推向母星的力与让行星远离母星的力之间存在一个很微妙的平衡。”
研究过程中，斯塔马特罗斯和他的研究小组利用中央兰开夏大学的高性能计算设施和英国DiRAC超级计算机设施，进行先进的电脑模拟。在这些强大工具的帮助下，研究人员能够对处在生长阶段的木星级行星如何演化，以及最初生长环境（原行星盘）的影响进行建模。
气态巨行星艺术概念图
在质量巨大且不稳定的原行星盘内长大的巨行星往往会向外迁移，与母星渐行渐远。通常情况下，这些行星与母星之间的距离达到木日距离的10到40倍。基于这一发现，研究小组认为轨道逐渐远离母星的系外巨行星数量超过科学家此前预计。由于气态巨行星太过暗淡，当前的系外行星搜寻工作很难发现它们的身影。
研究小组发现在较为平静的原行星盘——质量相对较小但更为稳定——长大的巨行星往往朝着母星迁移。靠近母星虽然是一个更理想的选择，但迁移之路并不是一次安全的旅程。研究小组指出由于与原行星盘和母星之间剧烈的引力交互，一些向内迁移的行星惨遭撕裂。
太阳系全家福
斯塔马特罗斯指出：“我们很难预测一颗行星的幸存几率。很多行星在形成之初就被摧毁，只有少数能够顺利进入成年期。这一新发现揭示了年轻巨行星演化过程的多样性，进一步了解太阳系外恒星系统的形成。”关于年轻巨行星的特征和迁移习惯，还有很多问题等待科学家寻找答案。天文学家希望最近发射的凌星系外行星巡天望远镜（TESS）能够帮助他们找到答案。TESS望远镜将搜寻距地球不到300光年的近20万颗恒星周围的系外行星。
