在很长一段时间里,天文学家手中的“宇宙相册”是残缺不全的。我们看惯了恒星在尘埃云中诞生的“婴儿照”,也熟悉像太阳系这样行星各行其道、秩序井然的“成年照”。唯独中间那个阶段,也就是行星系统如何从混沌走向成熟的“青春期”,始终是一片空白。直到最近,阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)完成了一项名为ARKS的大规模观测,终于补上了这一环。这次观测的目标并非那些正在形成行星的明亮星盘,而是它们演化后的产物——碎片盘。如果把行星形成比作盖房子,那么碎片盘就是大楼竣工后留在工地上的脚手架、碎砖头和扬起的灰尘。在我们的太阳系,海王星轨道之外那片冰冷、黑暗的柯伊伯带,就是这种残留物。之所以长期看不清它们,是因为这些“灰尘”实在太暗了。比起刚诞生时那耀眼的气体盘,碎片盘的亮度只有几百分之一甚至几千分之一。它们像是一群极其害羞的少年,常年躲在恒星刺眼的光芒背后,让地球上的相机束手无策。ALMA凭借极高的灵敏度,不仅捕捉到了24个这样的碎片盘,还拍出了前所未有的高清“写真”。这些正处于“青春期”的恒星系,远没有我们想象中那么乖巧。它们绝非简单的同心圆环,而是充满了混乱与动荡。有的星盘歪歪扭扭,长得像被压扁的椭圆;有的裂开了巨大的缝隙;还有的呈现出奇怪的弧形,像被某种力量把气体和灰尘高高抛起,形成蓬松的晕轮。这些混乱的痕迹,恰恰是行星成长的证据。当一个恒星系处于这个年纪,新生的行星正在为争夺最终的轨道而“大打出手”。那些奇怪的缺口和扭曲,很可能是看不见的行星在暗处施加引力,像牧羊犬赶羊一样驱赶着周围的尘埃。那些蓬松的结构,或许记录了一场惊天动地的“交通事故”,比如两颗原行星猛烈相撞,甚至可能重演了当年地球被撞击从而诞生月球的那一幕。通过ARKS项目,我们看到的不只是遥远的异星世界,更是太阳系失落的日记。那些遥远的尘埃环中发生的剧烈动荡、轨道迁移和残酷碰撞,也就是地球和邻居们几十亿年前经历过的真实历史。这些高清影像不仅填补了行星演化的缺失环节,也让我们明白:如今太阳系的宁静与秩序,不过是经历了漫长且暴力的“青春期”之后,才换来的片刻安宁。~~~~~~图源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Marino, S. Mac Manamon, and the ARKS collaboration信源:美国国家射电天文台官网新闻稿
