系外行星形成于原行星盘，即围绕恒星运转的太空尘埃和气体的集合。行星形成的主流理论称为核心吸积，即当盘中的尘埃颗粒聚集并生长形成行星核心时，就像滚下山的雪球一样。一旦它具有足够强的引力，其他物质就会在其周围坍缩形成大气层。

专家解释行星通过引力不稳定性形成的证据

行星形成的第二个理论是重力坍缩。在这种情况下，圆盘本身在重力上变得不稳定，并坍缩形成行星，就像雪被犁成一堆一样。这个过程需要圆盘非常大，直到最近才知道有可行的候选者可供观察;之前的研究已经探测到了雪堆，但没有探测到雪堆的形成。

但在今天发表在《自然》杂志上的一篇新论文中，麻省理工学院克尔麦基职业发展教授理查德蒂格和他的同事报告了证据，证明围绕恒星御夫座 AB 的气体的运动表现与人们在引力不稳定盘中的预期一致，与数值预测相符。

他们的发现就像是探测到堆积起来的扫雪机。这表明重力坍缩是行星形成的可行方法。在这里，麻省理工学院地球、大气和行星科学系 (EAPS) 研究行星系统形成的 Teague 回答了有关这项新工作的几个问题。

是什么让 AB Aurigae 系统成为观测的良好候选者?

大量的观测表明，该系统中发生了一些有趣的动态变化。一些研究小组已经看到了圆盘内的螺旋臂;人们发现了热点，一些研究小组将其解释为行星;另一些人则将其解释为其他不稳定性。但它实际上是一个圆盘，我们知道其中发生了许多有趣的运动。我们之前掌握的数据足以说明它很有趣，但还不足以详细说明发生了什么。

当谈到原行星盘时，引力不稳定性是什么?

引力不稳定性是指圆盘本身的引力强到足以扰乱圆盘内的运动。通常，我们假设引力势能由中心恒星决定，当圆盘质量小于恒星质量的 10% 时(大多数情况下如此)，就会出现这种情况。

当圆盘质量过大时，引力势能将以不同的方式影响它，并驱动圆盘中这些非常大的螺旋臂。它们可以产生许多不同的影响：它们可以捕获气体，可以加热气体，可以让角动量在圆盘内非常快速地传输。

如果不稳定，圆盘会在极短的时间内直接碎裂并坍缩形成行星。与核心吸积所需的数万年相比，这只需要几分之一的时间。

这一发现如何挑战有关行星形成的传统观点?

这表明，通过直接坍缩形成行星的这种替代途径是我们可以形成行星的一种方式。这一点尤其重要，因为我们发现越来越多的证据表明，存在非常大的行星——比如木星质量或更大——它们距离恒星非常远。

这类行星很难通过核心吸积形成，因为通常需要它们靠近恒星，在那里事情发生得很快。因此，要形成如此巨大、距离恒星如此远的东西是一个真正的挑战。

如果我们能够证明存在质量足够大以至于引力不稳定的源，那么这个问题就解决了。这或许是形成新系统的一种方式，因为了解它们是如何随着核心吸积而形成的一直是一个挑战。