地球诞生之前长啥样？470光年外，这颗恒星上演真实的一幕

根据目前的研究，我们的太阳系形成于大约46亿年前。

那个时候，这里还是一片荒蛮之地，只有一片弥漫着星际尘埃和气体的星云。在引力的作用下，一部分物质坍缩形成了太阳，剩余的物质以同样的方式形成了地球等行星和其他小天体。

尽管这个理论已经深入人心，但我们终究是不可能退回到46亿年前去证明这件事。好在整个宇宙都遵从着相同的法则，我们的银河系又足够庞大，所以我们可以在其他恒星周围见证这个过程。

通过多年以来的持续观测，科学家不仅找到了刚刚形成几千万年的年轻行星，甚至还观测到了尚未成型的原始星盘。随着我们观测到的行星雏形越原始，它也越多地保留着行星盘的形状，因此也越难以辨认。最近，科学家们历史性地观测到了迄今为止最原始的行星雏形，原始到甚至连形成它的行星盘都还没有完全定型。

蛇夫座恒星形成区

这个雏形，出现在一颗名为IRS 63的原恒星周围。这颗恒星位于距离我们470光年的蛇夫座恒星形成区，在这个恒星的育儿所，大量的年轻恒星正在形成，因此它也成为了科学家们借以研究早期太阳系演化的重点观测对象。

IRS 63还处于恒星形成的第一阶段，它的形成时间还不足50万年，那时候地球上的人类祖先已经开始直立行走了。它已经完成了主要的吸积过程，基本上已经达到了最终的质量。这种年轻的恒星非常活跃、非常明亮，尤其在毫米波段尤其显眼。

在它的周围，还有一个巨大的星盘，延伸到了大约50个天文单位之外，超过了冥王星的远日点。近水楼台先得月，再加上这些与众不同的特点，科学家自然不会放过对这颗距离我们很近的原始恒星的观测机会。

阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列

位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列恰好是在毫米波段进行观测的利器，它在研究早期行星形成、演化过程领域曾经多次立下功劳。因此，来自德国马克斯·普朗克地外物理研究所的天文学家Dominique Segura-Cox利用该射电望远镜，对IRS 63和它周围的尘埃进行了深入的观测，果然取得了巨大的收获。

他们发现，就在这个旋涡状星盘中，有两个黑暗的以原恒星为圆心的同心圆缝隙。根据他们的推测，这正是行星即将形成的标志。

就像我们开篇所说，目前的行星形成理论是核心吸积模型。这个模型认为：星盘中的尘埃颗粒首先是通过静电力吸引在一起，然后打破了引力平衡，将其他尘埃吸引到自己身上，最终以滚雪球的方式成长为行星。在这个过程中，它首先会将自己轨道上的物质吸引过来，那么，在它轨道上形成一道星云的缝隙也就是自然而然的了。

这个理论本身并不新鲜，因为我们以往也多次在其他年轻的恒星周围观测到这个现象，因此也广为接受。但是，这个理论中有一个问题：行星的形成过程是一个相对漫长的过程，可是在恒星形成仅仅100万年之后，它周围的星盘就已经没有足够的质量支持大量的系外行星形成了。那么，这些行星的质量到底从哪来的呢？

唯一的解释就是：在恒星刚刚形成的100万年里，系外行星就已经完成了自己塑形的重要步骤了，所以在100万年后虽然没有足够的星际物质，它们也早就吸积了足够的质量，并不在乎了。可是，这个想法虽然合理，却需要实际的观测证据。

此前，科学家已经观测到了至少35个年龄在100万年左右的原恒星系统，它们的周围都已经没有大团的尘埃云，但是原恒星周围仍然有缝隙存在。我们有理由相信，在恒星形成的100万年后，行星的形成过程就已经开始了。

而Segura-Cox和她的团队在IRS 63的发现则非常特别，因为它刚刚形成了50万年，因此可以很好地印证上述理论。他们指出：如果大部分质量被锁定在小于0.1到100万年的时间尺度内的星子中，那就可以很好地解释我们观测到的尘埃的消失。

同时，他们在IRS 63的星盘中发现，黑暗缝隙处和周围明亮区的对比度并不很高，证明缝隙内还残留着一定量的尘埃，这意味着这颗行星才刚刚形成。

接下来，研究团队还对这两颗可能将要形成的原始行星进行了研究分析，结果表明：距离恒星较近的缝隙大约在19个天文单位之外，其中应该有一颗质量为木星47%的天体；较远的那个距离宿主恒星约37个天文单位，质量大约是木星的31%。这两个质量数据都是它们可能的质量上限，不过，即使它们实际质量未必能达到上限，也远比质量仅有木星0.3%的地球要大得多。这也给科学家们带来了一个新的问题，那就是这两颗潜在行星的成长速度实在太快了，目前还无法解释。

另外还有一种解释，那就是这些缝隙并非是要形成新的行星，而是一种径向漂移现象。我们知道，物体做圆周运动的半径和线速度是正相关的，由于星盘中的气体产生了阻力，导致尘埃颗粒速度减慢，最终向恒星下落，也可能形成这样的缝隙。如果是这种情况，那么反而可能阻碍行星的形成。

不过，总的来看，这里形成新行星的概率还是非常大的。

对于太阳系的历史，我们一直在不断地追溯。我们既想要知道自己是怎么来的，也想知道地球是如何诞生的。宇宙不允许我们回到过去，但也贴心地给我们上着生动的课。只要我们去看看那些遥远的新诞生恒星，就能看到自己的过去。

太阳系的形成之谜，正在一点点被解开。