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第60章 GQ Lupi b (7/9)

中,雪线外(约5

au)的区域有足够的固体物质(约1

m⊕\/au)形成核心。若核心吸积速度为每年10??

m_jup,约100万年就能形成5

m_jup的核心,再吸积15

m_jup的气体,最终达到20

m_jup的质量——这正好落在gq

露pi

b的质量范围内。

2.

引力坍缩:直接从disk碎片中“诞生”的“快过程”

引力坍缩模型的核心是:

分子云的碎片因引力不稳定而坍缩,直接形成气态天体,不需要先形成固体核心;

坍缩速度快(约10?年),能快速积累质量,达到13-80

m_jup的褐矮星范围。

alma的disk间隙观测,为引力坍缩提供了证据:gq

露pi的原始

disk

中存在一个宽约20

au的间隙(距恒星约30-50

au),说明有天体在

disk

中“清理”物质——要么是gq

露pi

b的引力扰动,要么是其他未发现的行星。若gq

露pi

b是通过引力坍缩形成的,它的质量可能直接达到15

m_jup,无需经过核心吸积的慢过程。

3.

混合模型:“先核心,后坍缩”的“折中方案”

越来越多的研究支持混合形成机制:

gq

露pi

b先通过核心吸积形成一个5

m_jup的岩石\/冰核心;

核心的引力扰动使周围的

disk

气体坍缩,快速吸积15

m_jup的气体,最终达到20

m_jup的质量;

这种“先慢后快”的模式,既能解释它的金属丰度(核心吸积带来更多固体物质),又能解释它的质量(超过13

m_jup)。

三、未来演化:从“年轻伴侣”到“成熟天体”——100万年后的命运

gq

露pi

b的年龄只有100万年,它的演化还在“进行时”。未来,它会继续收缩、冷却,最终成为一颗“成熟的”巨行星或褐矮星。

1.

收缩与冷却:100万年后的“木星样态”