另一个世界的月亮：天文学家首次清楚地看到形成中的系外卫星

一个正在孕育系外卫星的尘埃盘。

The Scientist Royal Philharmonic Orchestra - Symphonic Coldplay

这张由阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列拍摄的照片显示了距离地球400光年的PDS 70行星系统。这个尚处于形成过程中的系统由至少两颗行星围绕一颗恒星组成。图中仅能见到其中一颗行星，也就是PDS 70c。而这颗行星周围拥有一个迷你的环行星盘，环行星盘的质量足够形成3个月球质量的卫星。ALMA

这张近景显示了PDS 70c及其周围的环行星盘。ALMA

法国天文学家使用欧洲南方天文台阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列，在一颗系外行星的周围，发现了一个尘埃盘。

这个尘埃盘亦称环行星盘，环绕在一颗名叫PDS 70c的行星周围。这个行星系统距离地球约400光年，目前已知存在两颗类木巨行星。

虽然此前有研究指出这两颗行星周围可能存在形成中的卫星，但由于无法把它们同周围环境区分开，一直以来都缺乏明确的证据。

而这一次科学家在毫米/亚毫米波段上进行的观测，不但确认了其中一颗行星周围存在环行星盘，还测出了这个环行星盘的直径大致相当于太阳和地球之间的距离，以及其包含的物质足以形成三个和地球的卫星——月球相当的系外卫星。

这一发现的意义不仅在于发现了形成中的系外卫星，它还表明现有的行星系统形成理论能够经受住检验。

行星是在富含尘埃的环恒星盘中形成的，它们会在尘埃盘中“开拓”前行，通过攫取物质，一边长大，一边清扫轨道。

在此过程中，原始行星也会拥有属于它们自己的环行星尘埃盘。环行星盘主要负责向原始行星输送物质，但是盘中的气体和尘埃也会通过相互之间的碰撞，逐渐聚集在一起，形成较大的物质团块，最终变成卫星。

不过一直以来，人们对这一理论的认识还比较粗糙，许多细节有待认识。虽然迄今为止总共发现了四千多颗系外行星，但是其中绝大多数隶属于成熟的行星系统。而PDS 70c，以及同一个行星系统中的另一颗行星PDS 70b，是到目前为止发现的绝无仅有的两颗仍处于形成过程中的系外行星。它们为天文学家提供了一个难得的机会，来研究行星和卫星的形成。

毫米/亚毫米波观测为天文学家提供了极高的精度，深入地了解这个天体系统的细节。天文学家在PDS 70c周围发现环行星盘的同时，也发现这个行星系统中的另一颗行星PDS 70b周围似乎并不存在这样一个结构，这可能是因为可供其形成卫星的大部分尘埃物质，已被PDS 70c据为己有。

进一步的探测将有助于我们获知与这个环行星盘有关的更多细节。

参考

A Circumplanetary Disk Around PDS 70c

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac0f83