天文学家在HD 169142周围发现行星形成的化学证据
行星在年轻恒星周围充满尘埃、富含气体的星周盘中形成，同时，行星形成过程改变了盘本身的物理和化学结构。嵌入的行星会局部加热圆盘并升华富含挥发物的冰，或者在极端情况下，导致冲击，从尘埃颗粒中溅射出硅等重原子。这应该会导致分子气体观测中可检测到的化学不对称性。利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的档案数据，天文学家检测到一氧化硫和一硫化硅的排放量与年轻恒星 HD 169142 周围星周盘中一颗巨大的类木星原行星的位置一致。
HD 169142是一颗年轻的恒星，位于人马座，距离375光年。
这颗恒星引起了天文学家的极大兴趣，因为它存在巨大的、富含尘埃和气体的星周盘，几乎可以从正面观察。
它也被称为 PDS 514 和 TIC 51077087，拥有至少一颗原行星：HD 169142b。
“当我们在亚毫米波长下观察 HD 169142 及其圆盘时，我们发现了这颗最近确认的气态巨行星原行星的几个引人注目的化学特征，”哈佛和史密森天体物理中心的天文学家查尔斯·劳博士说。
“我们现在已经确认，我们可以使用化学特征来找出年轻恒星周围的圆盘中可能形成的行星类型。”
Law 博士和他的同事们将注意力集中在 HD 169142 系统上，因为他们相信这颗巨大原行星的存在很可能伴随着可检测到的化学特征，他们是对的。
他们检测到了一氧化碳(12 CO 及其同位素体13 CO)和一氧化硫(SO)，这些物质此前已被检测到，并被认为与其他盘中的原行星有关。
但天文学家还首次检测到一硫化硅(SiS)。
这令人惊讶，因为为了让 ALMA 能够检测到 SiS 发射，硅酸盐必须在气体高速运动引起的巨大冲击波中从附近的尘埃颗粒中释放出来，这种行为通常是由巨大原行星驱动的外流造成的。
“SiS 是我们以前从未在原行星盘中见过的分子，更不用说在巨型原行星附近了，”劳博士说。
“检测到 SiS 发射引起了我们的注意，因为这意味着这颗原行星必须在周围的气体中产生强大的冲击波。”
通过这种新的化学方法来探测年轻的原行星，科学家们可能会打开一扇了解宇宙的新窗口，加深他们对系外行星的理解。
原行星，尤其是那些仍然嵌入其母星周盘中的原行星，例如 HD 169142 系统中的原行星，提供了与已知系外行星群的直接联系。
“系外行星存在巨大的多样性，通过使用 ALMA 观测到的化学特征，这为我们提供了一种新的方法来了解不同的原行星如何随着时间的推移而发展，并最终将它们的特性与系外行星系统的特性联系起来，”劳博士说。
“除了为 ALMA 寻找行星提供新工具外，这一发现还开启了许多我们以前从未见过的令人兴奋的化学反应。”
“当我们继续调查年轻恒星周围的更多圆盘时，我们将不可避免地发现其他有趣但意想不到的分子，就像 SiS 一样。”
“诸如此类的发现意味着我们只是触及了与原行星环境相关的真正化学多样性的表面。”
研究结果将发表在《天体物理学杂志快报》上。