在一项新的研究中，天文学科学家们报告了关于行星形成极限的新证据，发现在某一点之后，比地球大的行星很难在低我附近形成tallicity星星。

　　以太阳为基准，天文学家可以通过测定恒星的金属丰度或其内部重元素的含量来测量恒星形成的时间。富含金属的恒星或星云形成的时间相对较晚，而缺乏金属的天体可能在宇宙早期就存在了。

　　先前的研究发现，金属丰度率和行星形成之间存在微弱的联系，并指出，随着恒星的金属丰度下降，某些行星种群(如亚土星或亚海王星)的行星形成也会下降。

　　然而，这项工作是第一次观察到，在目前的理论下，在金属贫乏的恒星附近形成超级地球变得更加困难，这表明形成超级地球所需的条件有严格的限制，首席作者基尔斯滕·博利说，他最近在俄亥俄州立大学获得了天文学博士学位。

　　“当恒星在生命周期中循环时，它们丰富了周围的空间，直到你有足够的金属或铁来形成行星，”Boley说。“但即使是金属丰度较低的恒星，人们也普遍认为，它可能形成的行星数量永远不会为零。”

　　其他研究认为，当恒星的金属丰度介于- 2.5到- 0.5之间时，银河系中的行星形成应该开始，但直到现在，这一理论还没有得到证实。

　　为了验证这一预测，该团队开发并搜索了美国宇航局凌日系外行星测量卫星(TESS)任务观测到的10,000颗最缺乏金属的恒星的目录。如果正确的话，根据已知的趋势，在一个由85000颗缺金属恒星组成的区域内寻找小的、短周期的行星，他们将发现大约68颗超级地球。

　　令人惊讶的是，研究人员在这项工作中没有发现任何问题，Boley说。“我们基本上找到了一个悬崖，我们预计会看到一个缓慢或渐进的斜坡，一直持续下去，”她说。“预期的发生率根本不相符。”

　　这项研究发表在《天文学杂志》上。

　　这个悬崖为科学家提供了一个时间框架，在这个时间框架内，金属丰度太低，无法形成行星，它延伸到宇宙年龄的一半左右，这意味着超级地球在其历史的早期并没有形成。“70亿年前可能是我们开始看到超级地球形成的最佳时间点，”Boley说。

　　此外，由于在那个时代之前形成的大多数恒星的金属丰度都很低，需要等到银河系被几代垂死的恒星所丰富，才能为行星的形成创造合适的条件，因此，研究结果成功地提出了我们银河系中小行星数量和分布的上限。

　　“在与我们样本相似的恒星类型中，我们现在知道，一旦你通过负0.5的金属丰度区域，就不会期望行星形成丰富，”Boley说。“这有点令人震惊，因为我们现在实际上有数据可以证明这一点。”

　　同样引人注目的是，这项研究对那些寻找地球以外生命的人的意义，因为对行星形成的复杂性有了更精确的掌握，可以为科学家提供关于宇宙中生命可能在哪里繁荣的详细知识。

　　博利说:“你不会想要在那些不适合生命存在的地方，或者在那些你甚至认为不会找到行星的地方搜索。”“如果你知道这些事情，你可以问很多问题。”

　　这些调查可能包括确定这些系外行星是否有水，它们的核心大小，以及它们是否形成了强大的磁场，这些都是有利于产生生命的条件。

　　为了将他们的工作应用到其他类型的行星形成过程中，研究小组可能需要比现在更长的时间来研究不同类型的超级地球。幸运的是，未来的观测可以在即将到来的项目的帮助下实现，比如美国宇航局的南希格蕾丝罗马太空望远镜和欧洲航天局的柏拉图任务，这两个项目都将扩大对像我们这样的宜居带的类地行星的搜索。

　　Boley说:“这些仪器对于弄清楚有多少行星在那里，并尽可能多地进行后续观察，将是至关重要的。”