沒有搖籃的娃娃星球

 原著：Ken Croswell（New Scientist, Nov.13, 1993, p.17）

譯者：陳文屏（中央大學天文研究所及物理系）

發表於：科學月刊（1994 Jan）

一顆離群而居的星球困擾著天文學家。HD98800這顆星擁有大量的鋰元素，表示它很年輕，但是它卻是孤零零的，而不像絕大部分的年輕星體多半和千百個鄰星群集在廣大的塵氣之中。

這顆橘紅色的星球今年早些已經吸引了人們的注意，因為天文學家發現它十分之一的輻射能量發自於遠紅外波段。這種輻射來自環繞在星球四周的塵埃盤面，由星球加熱之。塵埃盤的存在表示此星極可能在其周圍正孕育著一個行星系統。

現在「美國太空暨航空總署」的「馬歇爾太空中心」（Marshall Flight Center﹔在阿拉巴馬州的漢茲維爾Huntsville）的法蘭西斯．費寇（Francis Fekel）以及托立多大學（University of Toledo﹔在俄亥俄州）的帕納．抱帕（Bernard Bopp）對HD98800進行了更仔細地研究，發現該星的年齡只有一千萬年，也就是只有太陽約五百分之一。這樣的年紀自然與它有塵埃盤的說法是相吻合的，因為非常年輕的星球常常都會有這些環星盤。

費寇及抱帕的證據來自於這顆星的鋰含量。在星球剛形成時存在了很多的鋰這種元素，但當星球長成後便會由核反應而快速地消耗掉。今年四月費寇及孢帕使用亞利桑那州啟特峰（Kitt Peak）的望遠鏡取得了HD98800的光譜，從而估計該星的鋰含量為太陽表面的十分之一。

一九九二年時一批巴西的天文學者也曾報告該星含有多量鋰且將HD98800歸類為金牛T型星。這類星球乃初形成的星體，其體積較太陽大，而亮度也較高。隨著進化星球繼續收縮而亮度為之減弱，終而形成類似太陽的主序星。主序星以核融合的方式在星體中央將氫轉成氦以產生能量，而金牛T型星的能量來源則是將重力收縮的位能轉成熱能。

加州大學洛杉磯分校的班．札克曼（Ben Zuckerman）及文瑞克．貝克林（Eric Becklin）今年稍早也曾宣布WD98800有個塵埃盤面，也們並不知道巴西天文學家的研究，而認為這是一顆主序星。費寇及孢帕則認為兩種分類都不對，而主張HD98800是一顆由金牛T型星過度到主星序階段的星體，其光譜不似一般的金牛T型星，但仍年輕得尚未引燃氫核反應。

該星的進化程度影響了對它距離的估計。因為還沒有人直接測量其距離所以天文學家只能用它看起來的亮度和認為它實際的亮度相比較﹔實際亮度愈大，星球也就應該更遠。如果HD98800是一顆主序星，它使距我們65光年，但若它很年輕，也就是實際上會亮些，那麼它﹒的距離便是110光年。這樣的距離使得HD98800比任何我們已知的恆星形成區（最近的約500光年）差了數百光年。一種解釋HD98800的特殊所在位置的可能是它生於一個平常的恆星形成區但隨後被拋了出來。然則費寇及抱帕表示HD98800不是從任何已知的恆星形成區跑出來的。

另外的一種解釋是該星就是在原地生成的，但原來的一小塊星球形成區域現已消散了。HD98800位於巨爵座（Crater），且巴西的天文學者曾注意列在離該星10度之遠處有一顆金牛T型星，若假設此兩星與地球距離相當，則它們之間相距約20光年。在海蛇座（Hydrae）TW星7度之內還有三顆其他的星，加上HD98800這些星可能是數百萬年前一個小型星球形成區域的遺留產物。

費寇及抱帕的結果將發表在1993年12月20日的「天文物理期刊通信」（Astrophysical Journal Letters）。