新研究發現，對巨行星來說，在哪裡長大非常重要，最初的成長環境，也就是原行星盤越擁擠越混亂，它們向外遷移軌道的可能性越大。
金牛T星周圍的原行星盤 緻密氣體和塵埃
天文學家認為行星誕生於環繞絕大多數新生恆星的多塵碎片盤，也就是所謂的“原行星盤”。當原行星盤環繞一顆新生恆星旋轉時，盤內的物質不斷積聚。在幾百萬年的演化過程中，這些物質團（星子）越來越大，形成原行星並在盤內開闢出屬於自己的軌道。當原行星擁有足夠大的質量，引力會迫使它演化成球形，最終成長為一顆真正意義上的行星。但這些行星的成長曆程仍舊存在很多謎團，尤其是巨行星。
行星核吸積
在我們的太陽系，絕大多數大質量行星都環繞距太陽較遠的軌道運行。但在其它恆星系統，科學家發現距母星很近的巨行星。為什麼會這樣？所有巨行星難道不應該處在類似的軌道嗎？在一項新研究中，科學家將目光投向這個長久以來的謎團。他們利用模擬來分析新形成的巨行星隨時間推移在恆星系統遷移的各種可能性。研究論文刊登在《皇家天文學會月報》上。
行星形成藝術概念圖
研究小組發現一些行星在形成後朝著母星遷移，這一點與此前的研究發現相符。但與此同時，他們也發現相當大比例處在生長階段的巨行星不斷遠離母星，最終將形成類似太陽系的行星佈局。研究論文主執筆人、中央蘭開夏大學的天文學家迪米特里斯·斯塔馬特羅斯指出：“年輕行星的很多早年經歷是我們不知道的。將行星推向母星的力與讓行星遠離母星的力之間存在一個很微妙的平衡。”
這段動畫展示了原行星盤內一顆年輕行星的演化
在環繞軌道運行過程中，這顆行星攪動盤內的氣體和塵埃，形成壯觀的旋臂。與這個碎片盤之間的交互導致它緩慢遷移，與母星漸行漸遠。
研究過程中，斯塔馬特羅斯和他的研究小組利用中央蘭開夏大學的高性能計算設施和英國DiRAC超級計算機設施，進行先進的電腦模擬。在這些強大工具的幫助下，研究人員能夠對處在生長階段的木星級行星如何演化，以及最初生長環境（原行星盤）的影響進行建模。
氣態巨行星藝術概念圖
在質量巨大且不穩定的原行星盤內長大的巨行星往往會向外遷移，與母星漸行漸遠。通常情況下，這些行星與母星之間的距離達到木日距離的10到40倍。基於這一發現，研究小組認為軌道逐漸遠離母星的系外巨行星數量超過科學家此前預計。由於氣態巨行星太過暗淡，當前的系外行星搜尋工作很難發現它們的身影。
研究小組發現在較為平靜的原行星盤——質量相對較小但更為穩定——長大的巨行星往往朝著母星遷移。靠近母星雖然是一個更理想的選擇，但遷移之路並不是一次安全的旅程。研究小組指出由於與原行星盤和母星之間劇烈的引力交互，一些向內遷移的行星慘遭撕裂。
太陽系全家福
斯塔馬特羅斯指出：“我們很難預測一顆行星的倖存幾率。很多行星在形成之初就被摧毀，只有少數能夠順利進入成年期。這一新發現揭示了年輕巨行星演化過程的多樣性，進一步瞭解太陽系外恆星系統的形成。”關於年輕巨行星的特徵和遷移習慣，還有很多問題等待科學家尋找答案。天文學家希望最近發射的凌星系外行星巡天望遠鏡（TESS）能夠幫助他們找到答案。TESS望遠鏡將搜尋距地球不到300光年的近20萬顆恆星周圍的系外行星。
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