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电离原行星盘

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在猎户座大星云中的原行星盘。

电离原行星盘（英语：proplyd）是指围绕年轻恒星外部因光致蒸发的发光盘面[注 1]。在猎户座大星云中发现了近180个电离原行星盘[1]。其它恒星形成区域中的电离原行星盘非常少见，而猎户座因为相对接近地球，是唯一一个拥有大量已知样本的区域[2]。

历史

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1979年，日中峰天文台（英语：Pic du Midi Observatory）使用拉勒曼德电子相机在猎户四边形星团附近显示了六个未能解析的高电离源。这些来源没有被解释为电离原行星盘，而是部分电离球（PIGs，partly ionized globules）。这个想法是，这些物体被M42从外部电离[3]。后来使用甚大天线阵的观测显示，这些来源凝聚的大小相当于太阳系的尺度。因而出现了这样的想法：这些物体可能是被原恒星蒸发出来，环绕在低质量恒星周围的吸积盘[4]。

1993年，使用哈伯太空望远镜的广视场相机获得的图像，清楚地解决了Propllyds，并使用了术语"proplyd"[5]。

特性

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在猎户座大星云中，观察到的电离原行星盘通常是两种类型之一。在发光恒星周围有一些辉光，发现是在圆盘靠近恒星的情况下，因恒星的光度而发光。其它被发现在离主星更远地方的电离原行星盘，由于来自圆盘本身较冷的尘埃和气体的自我遮蔽，它们显示为黑暗的轮廓。一些电离原行星盘显示出辐照度冲击波推动电离原行星盘运动的迹象。猎户座大星云距离太阳约1,500光年，有非常活跃的恒星形成。 猎户座大星云和太阳都位于银河系的同一螺旋臂中[6][7][8][9]。

一个电离原行星盘可以形成新的行星和微行星系统。目前的模型表明，恒星和行星的金属量，以及正确的行星系温度和距恒星的距离，是行星和微行星形成的关键。迄今为止，太阳系有8颗行星，5颗矮行星和5个微行星系统，是发现的最大行星系[10][11][12]。大多数电离原行星盘发展成一个没有微行星系统的系统，或者发展成一个非常大的微行星系统[13][14][15][16][17][18]。

其他恒星形成区的电离原行星盘

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如史匹哲太空望远镜所见，尘土飞扬的电离原行星盘指向灵魂星云中的HD 17505（英语：HD 17505）。

用哈伯太空望远镜发现了其它恒星形成区的光致蒸发电离原行星盘。NGC 1977目前代表猎户座大星云以外拥有最多电离原行星盘的恒星形成区，有7个已确认的电离原行星盘。这也是B型恒星猎户座42负责光致蒸发的第一个例子[19]。此外，在非常年轻的NGC 2024区域，发现了4个明确的和4个候选的电离原行星盘，其中两个是被B型星光致蒸发[20]。NGC 2024的电离原行星盘意义重大，因为它们暗示了原行星盘的外部光致蒸发甚至可以与非常早期的行星形成（在前五十万年内）竞争。

另一种类型的光致蒸发是用史匹哲太空望远镜发现的。这些彗尾代表尘埃被拉离原行星盘[21]。灵魂星云，特别是在HD 17505（英语：HD 17505）周围，是一个有许多尘土飞扬的地区[22]。 这些尘埃状的盘体耗尽了圆盘外部区域的任何气体，但光致蒸发可能会留下更稳固，可能富含气体成分半径为5-10天文单位的内部圆盘[23]。

猎户座大星云和其它恒星形成区的电离原行星盘，代表了低质量恒星周围的原始行星盘，这些盘的外部被光致蒸发。这些低质量的电离原行星盘通常位于大质量OB恒星的0.3秒差距（60,000天文单位）内，尘埃状的电离原行星盘具有长度为0.1至0.2秒差距（20,000至40,000天文单位）的尾巴[21]。有一种建议的中间大质量对应物类型，称为类电离原行星盘天体（英语：Proplyd-like objects）。 NGC 3603和后来在天鹅座OB2中的天体被建议为猎户座大星云中发现的明亮电离原行星盘的中间大质量版本。以天鹅座OB2中的类电离原行星盘天体为例，大多数与OB恒星的距离为6至14秒差距，尾部长度为0.11至0.55秒差距（24,000至113,000 w天文单位）[24][25]。类电离原行星盘天体作为中间质量电离原行星盘的性质，部分地得到了一个天体的光谱支援，这表明质量损失率高于质量吸积率。但另一个物体没有显示任何流出，而是吸积[26]。

图集

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  • 由哈伯太空望远镜拍摄的猎户座大星云内几个电离原行星盘的影像
    由哈伯太空望远镜拍摄的猎户座大星云内几个电离原行星盘的影像
  • 来自哈伯太空望远镜，在猎户座大星云中常明亮的181-825
    来自哈伯太空望远镜，在猎户座大星云中常明亮的181-825
  • 来自哈伯太空望远镜，猎户座大星云中的黑暗电离原行星盘132-1832
    来自哈伯太空望远镜，猎户座大星云中的黑暗电离原行星盘132-1832
  • 来自哈伯太空望远镜，猎户座大星云中明亮的170-249。向上的尾巴是从激发的电离原行星盘中吹走的一股尘埃和气体喷流。
    来自哈伯太空望远镜，猎户座大星云中明亮的170-249。向上的尾巴是从激发的电离原行星盘中吹走的一股尘埃和气体喷流。
  • 由哈伯太空望远镜拍摄的恒星形成区NGC 1977的电离原行星盘影像
    由哈伯太空望远镜拍摄的恒星形成区NGC 1977的电离原行星盘影像
  • 被天鹅座OB2星协的大质量恒星照亮的一个所谓类电离原行星盘天体，
    被天鹅座OB2星协的大质量恒星照亮的一个所谓类电离原行星盘天体，

注释

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  1. ^ proplyd原本是"原行星盘"（protoplanetary disk）的音节缩写

相关条目

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参考资料

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  1. ^ Ricci, L.; et al. The Hubble Space Telescope/Advanced Camera for Surveys Atlas of Protoplanetary Disks in the Great Orion Nebula. Astronomical Journal. 2008, 136 (5): 2136–2151. Bibcode:2008AJ....136.2136R. doi:10.1088/0004-6256/136/5/2136 可免费查阅. 
  2. ^ Sharkey, Colleen; Ricci, Luca. Born in beauty: proplyds in the Orion Nebula (新闻稿). Hubble/ESA, Garching, Germany. NASA/ESA. Dec 14, 2009 [Aug 4, 2015]. （原始内容存档于2019-09-03）. 
  3. ^ Laques, P.; Vidal, J. L. Detection of a new kind of condensations in the center of the Orion Nebula, by means of S 20 photocathodes associated with a Lallemand electronic camera.. Astronomy & Astrophysics. March 1979, 73: 97–106. Bibcode:1979A&A....73...97L. ISSN 0004-6361 （英语）. 
  4. ^ Churchwell, E.; Felli, M.; Wood, D. O. S.; Massi, M. Solar System--sized Condensations in the Orion Nebula. Astrophysical Journal. October 1987, 321: 516. Bibcode:1987ApJ...321..516C. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/165648 （英语）. 
  5. ^ O'dell, C. R.; Wen, Zheng; Hu, Xihai. Discovery of New Objects in the Orion Nebula on HST Images: Shocks, Compact Sources, and Protoplanetary Disks. Astrophysical Journal. June 1993, 410: 696. Bibcode:1993ApJ...410..696O. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/172786 （英语）. 
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  7. ^ Space Telescope, Proplyds. [2021-12-30]. （原始内容存档于2017-05-10）. 
  8. ^ Nemiroff, R.; Bonnell, J. (编). Planetary Systems Now Forming in Orion. Astronomy Picture of the Day. NASA. 22 December 2009. 
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  12. ^ universetoday.com, Inner Planets of Our Solar System, by Matt Williams, 25 June 2016. [2021-12-30]. （原始内容存档于2014-07-03）. 
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  16. ^ Astrobiology Magazine, astrobio.net, When Stellar Metallicity Sparks Planet Formation, By Ray Sanders, 9 April 2012. [2021-12-30]. （原始内容存档于2016-08-14）. 
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