岩屑盤

岩屑盤(Debris disk)是由塵埃和岩屑組成,環繞在恆星周圍成盤狀的星周盤,在年輕的和發展中的恆星都曾經發現過,而且至少也已經發現一顆中子星有岩屑盤環繞著[1]。它們在行星系形成的過程,可以被視為是原行星盤的階段[2]。它們也可能是星子在碰撞階段產生和剰餘下來的殘骸[3]

環繞著顯微鏡 AU的岩屑盤。影像來源:哈伯太空望遠鏡

迄2001年,可能有岩屑盤的候選者已經超過900顆恆星。它們通常都是在紅外光觀察時特別明亮的恆星系,並且看起來發射出過量的輻射。這些過量的紅外線輻射都是由恆星發射出的能量被星周盤吸收,然後再以紅外線輻射出來的[4]

聯星系統中,當主星在被掩蔽的情況下,有些岩屑盤的影像可以直接被觀測到。

觀測的歷史

在1984年,IRAS織女星周圍發現了第一個岩屑盤。開始時,相信它是一個原行星盤,隨後在盤中找到的不規則性被認為是行星體已經出現了。但是因為盤中缺乏氣體,現在認為他只是一個岩屑盤[5]。在北落師門繪架座 β也都發現了相似的岩屑盤。

到了1998年,在鄰近的巨蟹座55發現了岩屑盤,這也是一個已知有行星系的恆星[6]。環繞著波江座 ε的岩屑盤所受到的攝動顯示有行星環繞著這顆恆星,並且可以據此推測行星的質量和軌道[7]

起源

典型岩屑盤中的小顆粒大約是1–100 μm的大小。來自炙熱恆星輻射,因為坡印亭-罗伯逊效应的作用,會使這些顆粒以螺旋的路徑內移,因此岩屑盤的生命期大約是一千萬或更短些。所以,若要維持盤的存在,就需要有連續不斷的過程來補充,例如,盤中較大顆粒的互相碰撞就是一種可能性。碰撞可以使大的顆粒變小,繼續不斷的碰撞可以使顆粒變得更小[8]

為了讓碰撞能在岩屑盤中持續,必須有足夠大的物體在盤中產生重力擾動來產生足夠的碰撞速度。一個環繞著恆星的行星系,或是聯星的伴星或是另一顆恆星的接近,都可以可以產生如此的攝動[8]

已知的環帶

除了太陽之外,已經知道一些鄰近的恆星有岩屑或塵埃構成的環帶。表列如下:

Star光譜
分類
[9]
距離
(ly)
軌道
(AU)
波江座 ε[7]K2V10.535–75
鯨魚座 τ[10]G8V11.935–50
織女[5][11]A0V2586–200
顯微鏡 AU[12]M1Ve3350–150
HD 69830[13]K0V41<1
巨蟹座55 A[6]G8V4127–50
大熊座 π1[14]G1.5Vb46.5?
HD 139664[15]F5IV-V5760–109
烏鴉座 η[16]F2V59100–150
HD 53143[15]K1V60?
繪架座 β[11]A5V6325–550
天兔座 ζ[17]A2Vann702–8
HD 92945[18]K1V7245–175
HD 107146[19]G2V88130
北落師門[5]A3V13325
HD 98800[20]unknown1501
HD 12039[21]G3-5V1375
HD 15115[22]F2V150315–550
HR 4796 A[23][24]A0V220200
HD 141569[24]B9.5e320400
HD 113766 A[25]F4V4300.35–5.8

環帶的軌道距離只是一個估計的距離或範圍,可能是從影像上直接測量得到的,也可能是依據溫度推導出來的。地球太陽的平均距離是1AU

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參考資料

外部連結