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完美和諧軌道的六行星系統是另一個太陽系嗎?
完美和諧軌道的六行星系統是另一個太陽系嗎?(示意圖:Escalapititis/視頻截圖)

【希望之聲2020年5月15日】(編輯:郭曉)人類宇宙的探索欲可謂與生俱來,不管是還沒有出現代文明的原始社會,還是科學技術突飛猛進的當代,人類從未停止對宇宙中神祕存在體進行瞭解。

天文學家結合在過去的七年中通過索菲攝譜儀觀測HD158259得到的結果和從凌日系外行星勘測衛星任務得到的最新數據以後取得的重大發現。HD158259是一顆類太陽恆星,距離地球約88光年,凌日系外行星勘測衛星任務則是報道了這個相互之間擁有近乎完美韻律的六顆行星系統的國際團隊。最近,這項研究的最終成果以論文形式發表在了《天文學與天體物理學》雜誌上。

利用索菲光譜儀,天文學家一直在對北半球的許多恆星進行速度測量,以確定是否有系外行星圍繞它們運行。這種方法被稱爲徑向速度法(或多普勒光譜法),包括測量恆星的光譜,看它是否在原地移動。索菲的前任埃洛迪光譜儀在1995年發現了最早的系外行星之一——“熱木星”51peg b。在對HD 158259進行了七年的研究之後,索菲成功獲得了高精度的徑向速度測量,揭示了六行星系統的存在。

這個系統由一個最裏面的大岩石行星和五個小氣態巨星組成,它們之間的間隔非常規則。這些行星的質量是地球的2倍到6倍。這個系統也非常緊湊,六顆行星的軌道都離恆星很近,最外層距離恆星的距離只有水星到太陽的0.38倍。這意味着沒有一顆行星的表面可能有水,也沒有足夠稠密的大氣來維持生命。

在行星系統HD158259中,所有隨後成對的行星都接近3:2共振:內行星完成大約三個軌道,外行星完成兩個軌道。這個比率適用於系統中的所有六顆行星,這確實讓人驚訝。

共振,甚至是不完美的共振,都是天文學家感興趣的,因爲它們爲恆星系統如何形成和演化提供了線索。在天文學界,關於恆星系統是如何在一段時間內聚集和變化的,仍然存在着相當大的爭論。一個特別有爭議的問題是行星的形成是否接近其在系統中的最終位置,或者它們在形成後是否改變了軌道。

最近幾年,由於發現了像“熱木星”這樣的系外行星,後一種情況(被稱爲行星遷移)越來越受到人們的關注,這使得許多天文學家質疑行星是否發生了“震盪”。這個理論似乎可以解釋HD 158259星系中六顆行星的形成。已知有幾個行星處於或接近共振狀態的緊湊系統,如TRAPPIST-1或開普勒-80。據信,這樣的系統在向恆星遷移之前形成於遠離恆星的地方。在這種情況下,共振起着至關重要的作用。

我們對這個多行星系統和其他類似的系統瞭解得越多,就越能瞭解像我們這樣的恆星系統是如何形成的。關於行星系統的形成和演化這些問題的解決,將使我們更進一步地瞭解生命是如何產生的。相信隨着天文領域探測技術的進步,宇宙中更多的未知謎團將會被一一揭開,讓我們拭目以待吧!

責任編輯:田喆

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