像木星這種巨大的氣態行星，是怎麼形成的呢？ *Credit: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)* 在傳統教科書中我們學到的是，這些類木行星往往源自一個岩石或冰組成的核心，當核心的質量不斷累積，漸漸的這些核心就有足夠的重力能抓住原行星盤（protoplanetary disk）中的氣體，最終形成氣體巨行星。這樣的過程，被稱為「核心吸積模型 core-accretion model」，是最主流、最廣為接受的類木行星形成理論。 但隨著近年來觀測技術的進展，天文學家發現越來越多質量非常巨大（木星的好幾倍以上）、而且距離其母恆星非常遙遠（軌道半徑高達數十乃至數百天文單位）的系外類木行星。這些類木行星的起源，很難用傳統的核心吸積模型來解釋。因為在如此遙遠的距離，想要形成足夠質量的岩石／冰質核心是非常困難的。沒有核心，就沒辦法吸積氣體，行星就無法形成。 那麼，這些又遠又大的行星到底是怎麼來的呢？天文學家推測，如果原行星盤上的氣體足夠多，在適當的條件下（比如原行星盤出現局部的高密度區域），重力可以直接讓氣體快速地聚集、塌縮，形成類木行星。這個想法被稱為「原行星盤不穩定模型 disk instability model」，多年來被視為最可能解釋這些遙遠系外行星起源的候選理論。但時至今日，支持這個理論的觀測證據仍十分稀少。 最近（2022 年 4 月），一組天文學家在《自然天文學》發表論文，宣布他們利用昴望遠鏡（Subaru telescope）與哈伯太空望遠鏡觀測了御夫座 AB（AB Aurigae）這顆恆星，並發現這顆恆星壯麗的原行星盤結構之中，藏有一顆不尋常的亮點。 哈伯太空望遠鏡拍攝的 AB Aurigae。 Credit: NASA, ESA, Thayne Currie, Thayne Currie, Alyssa Pagan 經過縝密的分析，天文學家判斷這個亮點應該就是一顆正在形成中的類木行星，被命名為「AB Aur b」，而且藉由比較不同年份、不同望遠鏡、不同波段拍攝的影像，天文學家計算出它的跟母恆星的距離約是 92 天文單位，質量約是木星的 10 倍左右。這樣遙遠、龐大且正在形成的行星，很可能正是由重力讓氣體直接塌縮所形成。因此這個發現，就像給原行星盤不穩定模型打了一劑強心針。同時也告訴其他天文學家們，AB Aur b 是個研究原行星盤不穩定模型的絕佳目標，快把更多的望遠鏡指向這裡吧！ 本文亦發布於全國大學天文社聯盟 以下是一點小碎念。 對這個研究的多數報導都用「觀測到以 disk instability 形成的類木行星」為標題，甚至哈伯的官方新聞稿說的都是「EVIDENCE SHOWS VIOLENT COLLAPSE RESPONSIBLE FOR FORMATION OF JUPITER-LIKE PROTOPLANET」。對多數的人來說，這樣的描述我覺得是可接受的。 但嚴格的說，論文中給出的觀測結果離「觀測到以 disk instability 形成的類木行星」還有一小段距離。研究團隊看到了一顆正在形成的遙遠類木行星，以當前對行星形成的認知這非常有可能是由 Disk instability 所形成沒錯，但要斬釘截鐵的說這就是 Disk instability 所形成可能還不是那麼足夠。
