比地球年轻5000倍，这颗"婴儿行星"却让行星形成模型失灵了

天文学家确认了一颗正在形成的系外行星，它藏在一颗年轻恒星周围的碎片云里。这颗行星的年龄不到100万年，是目前已知最年轻的系外行星。

一颗"婴儿"系外行星从它的宇宙襁褓中现身，被确认是迄今观测到的最年轻的外星世界。这颗行星婴儿的年龄不到100万年，可能帮助研究人员了解其他行星——包括我们地球——是如何成形的。

这颗年轻的天体被命名为 Elias 2-24 b，围绕一颗新形成的恒星运行，距离地球约 450光年。它的质量介于木星的2到4倍之间，与母恒星的距离几乎是海王星到太阳距离的两倍。

2017年就埋下的伏笔

天文学家在2017年就发现了这颗沉重系外行星的初步迹象。当时他们注意到，这颗恒星的原行星盘中出现了一个小空隙。原行星盘是恒星诞生后残留的气体、尘埃和其他恒星碎屑组成的旋转环带。

这个空隙强烈暗示，那里已经形成了一颗系外行星——盘中足够多的旋转物质在引力作用下聚集在一起，这正是大多数行星形成的方式。不过在当时，这颗外星世界并没有被直接看到。

在新研究中，研究人员把三台望远镜的观测数据结合起来，更仔细地观察了原行星盘中的那个空隙。这三台望远镜分别是位于夏威夷的 W. M. Keck 天文台、位于智利的 阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列，以及同样位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜。

研究团队不仅直接拍摄到了这颗行星并确认了它的存在，还测定了它的年龄，结果显示这颗外星世界很可能不到100万年。这项研究发表在《天体物理学杂志快报》上。

"这颗行星之所以引人注目，就在于它的年龄，"研究第一作者、智利迭戈波塔莱斯大学天体物理研究所博士生 Andrea Bernardi 在一份声明中说。"这是迄今探测到的最年轻的行星，而且由于它仍在活跃地从周围吸积物质，我们得以观察到一个很少能被直接看到的行星形成阶段。"

它到底有多年轻

这颗新确认的系外行星大约比地球年轻 5000倍，或者说只有已知最古老系外行星年龄的约 0.008%。那颗最古老的系外行星是 PSR B1620-26 b，也被称为"玛土撒拉"，它在大爆炸后约11亿年形成。

如果拿人类平均寿命来类比，这颗行星大致相当于一个出生两三天的人类婴儿。

这并不是天文学家第一次发现婴儿系外行星。但直到最近，它们何时能被我们看到，一直存在一个年龄上限。

很长一段时间里，已知最年轻的系外行星——包括围绕恒星 PDS 70 运行的几颗世界——年龄都在500万年左右。原因在于，望远镜的威力不足以在系外行星清出足够大的原行星盘空隙之前发现它们。但望远镜设计和数据分析的进步，帮助研究人员突破了这个年龄上限。

例如在2024年，天文学家发现了 TIDYE-1b，据信年龄约为300万年；2025年，科学家又探测到 AB Aurigae b，它可能只有200万年那么年轻。

这颗行星的年龄至少是任何已知系外行星的一半，这是重要的一步。它为科学家提供了一个难得的机会，去填补目前围绕行星形成最初阶段的知识空白。

"我们的行星形成模型本来就难以解释此前最年轻行星纪录保持者，"领导2017年那项首次发现这颗行星留下空隙的研究的 IEA 天文学家 Lucas Cieza 在另一份 NASA 声明中说。"这颗行星告诉我们，即使是我们最好的行星形成模型，仍然遗漏了一些重要过程。"

为什么婴儿行星这么难找

目前已发现的6000多颗系外行星中，大多数是通过凌星法发现的——一颗遥远的世界从它的母恒星和地球之间经过，导致恒星亮度出现短暂下降。但如果外星世界潜伏在原行星盘里，这种方法就不管用了，因为从侧面看过去，那团旋转的碎屑云会永久性地遮挡恒星的光。这就造成了一种偏向于发现较老系外行星的偏差。

要发现一颗年幼的系外行星，唯一的办法是恒星的原行星盘与地球垂直，这样我们就能从上往下或从下往上看它，清楚看到盘中的空隙。但这要困难得多，因为恒星的光芒往往会盖过原行星盘，Cieza 说，这意味着我们"目前对这些婴儿行星基本上视而不见"。

不过，这种情况可能因为 NASA 即将投入运行的南希·格雷斯·罗马空间望远镜而改变。该望远镜已于8月30日发射升空，目前正在校准仪器，之后将开始其可能长达数十年的宇宙观测任务。这台空间望远镜配备了最先进的星影板，也就是日冕仪，可以遮挡遥远恒星的光线，让研究其周围环境变得更容易。专家预测，罗马望远镜在任务期间可能发现多达10万颗新系外行星，而且对较老行星的偏向会更小，这意味着我们应该能找到更多行星婴儿。

"这只是一个发现新时代的开始，"Cieza 说。"罗马望远镜将把行星搜寻提升到新的水平。"