通过观测行星的自转可解开行星形成之谜

在2008年发现的HR 8799恒星系统，位于129光年之外，它有四颗比木星还大的行星，即HR 8799行星b、c、d和e。它们的自转周期到目前为止还从未被观测过。

这一突破是由一个科学家团队实现的，该团队开发了一种仪器，能够以光谱分辨率观测已知的系外行星，其详细程度足以让天文学家破解行星旋转的速度。

天文学家利用天文望远镜最新的行星成像仪，发现HR 8799行星d和e的最低旋转速度分别为10.1公里/秒和15公里/秒。这意味着一天的时间可能短到3个小时，也可能长达24小时，这取决于目前尚未确定的HR 8799行星的轴向倾斜。因此而言，木星上的一天会持续近10个小时，其旋转速度约为12.7公里/秒。

至于另外两颗行星，该小组能够将HR 8799 c的自旋限制在小于14公里/秒的上限；b行星的自转目前还没有定论。

通过这一科学研究成果，我们能够获得HR 8799系外行星有史以来最高的光谱分辨率观测，这使我们能够以比以往任何时候都更精细的粒度来研究它们，并解开了对这四颗行星是如何形成的，以及气体巨行星是如何在整个宇宙中发展的更深入理解的关键。

一颗行星自转的速度能让我们了解它的形成历史。由一颗新生恒星喷出的气体和尘埃所产生的行星，当它们积累更多的物质并生长时，它们开始更快地旋转。人们认为行星磁场会减缓并限制它们的旋转速度。当这个完全形成的行星被吸走并冷却后，它又旋转了起来。

HR 8799行星d和e的自旋与行星的磁场在它们出生的年代对它们的自旋起了抑制作用的理论是一致的。自旋测量还暗示了这样一种观念，即质量较低的行星旋转得更快，因为它们受到磁制动的影响较小，这可能会告诉我们它们是如何形成的。

这一可能的趋势还没有得到证实；要验证这一趋势，需要更多的低质量同伴的自旋测量。该研究目标是在HR 8799行星、太阳系中的巨大行星木星和土星以及其他已知的超级木星和棕矮星的自转周期之间找到共同的联系。

有了足够的自旋测量，我们就能识别出推动行星形成的物理过程是如何运作的趋势。