恒星“落灰”或有助于遥远的行星成长：3D模拟提供对原行星之谜的见解

2021-12-15 来源： cnBeta 原文链接评论0条

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阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的观测揭示了年轻恒星周围气体和尘埃的原行星盘中的空隙。行星的引力效应被认为是形成这些环的原因之一。然而，有些星环甚至比太阳系中海王星的位置还要远。在这些距离上，尘埃，一个行星形成的重要组成部分，应该是稀缺的。此外，随着星盘的增长，尘埃预计会向星盘的中心区域移动。因此，行星如何能在外围区域形成一直是个谜。

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鹿儿岛大学Yusuke Tsukamoto领导的研究小组利用日本国家天文台（NAOJ）专用于天文学计算的世界上最强大的超级计算机ATRUI II，对原行星盘中的尘埃运动和生长进行了世界上首次3D模拟。研究小组发现，生长在中心区域的大型尘埃颗粒可以被从盘中喷发出来的气体流（称为双极外流）带出，与盘垂直。然后这些尘埃从外流中飘出，重力将其拉回盘的外部。Tsukamoto评论说：“住在鹿儿岛，在樱岛山活火山的阴影下，当我看到模拟结果时，我自然想到了火山落灰。”

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模拟结果显示，这种“恒星落灰”可以丰富原行星盘外部区域的大量尘埃，促进行星小行星的形成，最终可能导致行星的形成。

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这项研究利用了NAOJ的超级计算机ATRUI II（Cray XC50）来模拟原行星盘。ATERUI II在NAOJ水泽园区（岩手县奥州）运行，理论峰值性能为3.087 Pflops。

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