这个罕见的系外行星系统有6颗数学上完美轨道的“子海王星”

亦木近北栽

一颗橙色的恒星由六颗行星环绕，每颗行星都有不同的颜色。它们的轨道用白色圆圈标出(图片鸣谢:CC BY-NC-SA 4.0，蒂博罗杰/NCCR行星)

（）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：天文学家发现了一个不寻常的恒星系统，它距离我们仅100光年，有六颗行星非常靠近它们的主恒星——事实上，它们的轨道非常近，可以容纳在水星和我们太阳之间的距离内。令人困惑的是，与我们的太阳系不同，这个新发现的宇宙片段似乎自10亿年前诞生以来基本上没有变化。

“如果这个星系是帝国大厦，我们只能看到和发现在我们楼层有公寓的恒星旁边的行星，”研究的合著者加那利群岛天文研究所的Enric Palle在新闻发布会上告诉记者。“我们刚刚发现了我们的邻居。”

100光年可能听起来很遥远，但从宇宙的角度来说，这个系统离我们非常近。它被命名为HD 110067，位于北天室女座附近的后发星座。

因为HD 10067中的六颗行星与它们相当明亮的橙色恒星如此舒适，它们中没有一颗位于可居住区，正如我们所知，可居住区是一颗恒星周围具有适宜生命生存条件的区域。这些行星的轨道运行速度也非常快，因此它们的“年”从9天到55天不等。

最初是在2020年由美国国家航空航天局的凌日系外行星调查卫星(TESS)探测到的，天文学家很早就意识到他们正在处理至少两个所谓的亚海王星，这些行星大约是地球的两到三倍大，被明显膨胀的大气覆盖。该研究的合著者、芝加哥大学的Rafael Luque说，TESS探测后不久，北方的天空将消失在地平线以下，这意味着该团队只有一个月左右的时间来使用地面望远镜确认这一发现。

然后，根据TESS两年后重访同一片天空时收集的新数据，加上欧洲航天局的表征系外行星卫星(奇阿普斯)针对该恒星进行的更详细观测的“精心策划的活动”，科学家们确认了该系统中的第三颗系外行星。



这六颗行星以和谐的节奏围绕着它们的中心恒星HD 110067旋转，每隔几圈行星就排成一行。(图片来源:欧空局)

其余三颗外行星被归因于TESS数据中星光的不匹配下降，已知这是由轨道行星引起的，这要归功于所有三颗已确认行星的轨道几乎完美地存在于科学家所说的共振中。也就是说，第一颗行星的轨道是第二颗行星的三倍。在接下来的两颗行星之间会发生完全相同的动态变化。第四颗行星被计算为每三颗第五颗行星绕恒星运行四次，反过来，每三颗最外层的行星绕恒星运行四次。

在我们自己的太阳系中，冥王星与海王星处于类似的共振状态(海王星每运行三圈，它就绕我们的太阳运行两圈)。

“这个系统将帮助我们回答问题，而不需要梳理所有不同的系外行星系统，”Keighley Rockcliffe告诉Space.com，他是新罕布什尔州达特茅斯学院研究系外行星大气的研究生，没有参与这项新的研究。洛克克利夫说，因为这六颗行星围绕着同一颗恒星运行，而且自形成以来似乎没有改变过它们的位置，所以天文学家可以通过比较六颗行星的各种参数，包括它们的成分，利用这一个系统来更好地了解行星系统的形成和演化过程。



这六颗行星以和谐的节奏围绕着它们的中心恒星HD 110067旋转，每隔几圈行星就排成一行。(图片鸣谢:蒂博罗杰，NCCR行星)

“这就像研究一种植物——也许是一朵花的花瓣颜色——可以告诉我们它生长的土壤，”她说。“因此，HD 110067有许多真正令人兴奋的事情！”

卢克是第一个被美国国家航空航天局·艾姆斯研究中心的同事告知外行星被确认的人，他回忆起通过电话会议与团队的其他成员分享了这个消息。

“当周围没有麦克风时，我甚至可以通过耳机听到房间里的喘息声，”他说。“你可以看到这是一个非常好的发现。”

这个完美的共振系统及其长长的行星链是一个罕见的发现。这项研究的合著者、伯尔尼大学的休·奥斯本说，这是“我们在学校里学到的东西，但我们真的不认为它们可以应用于自然。”他回忆说，当他第一次得知这一发现时，“既震惊又高兴”。“通常，我们做出预测，而大自然会想办法做一些不太符合我们预期的事情。”

当行星从布满灰尘的原行星盘中诞生时，它们以共振开始，但由于外部恒星经过或支配行星，比系统内的其他行星大，走得太近，这些微妙的轨道往往会失去平衡。这种情况在我们的太阳系中也发生过，但是HD 110067似乎在任何这样的中断中仍然保持着令人印象深刻的坚固。

奥斯本说:“我们用数学理论预测了这些轨道，大自然确实符合这些美丽完美的分数。”“那是一个美妙的时刻。”

研究行星甚至可以揭示为什么许多太阳系，包括我们的太阳系，缺少一颗次海王星，尽管这种类型的行星是银河系中最常见的类型。在宇宙的我们这个角落，木星被认为在塑造我们的系统及其行星的早期演化中发挥了决定性的作用，可能吞噬了所有可用的物质，以至于一颗亚海王星大小的行星没有机会结合。

因此，新发现的行星系统是进一步研究的“黄金目标”，因为当形成行星的原行星盘消散时，它看起来像大多数系统一样，研究的合著者日内瓦大学的阿德里安·勒鲁说。

在接下来的几个月里，该团队计划测量行星的质量，这将有助于深入了解该系统的化学组成。科学家们在新闻发布会上分享说，然后，也许有可能对这些行星的演化进行某种“逆向工程”，以更好地了解它们的形成机制。

这项研究在周三(11月29日)发表在《自然》杂志上的一篇论文中进行了描述。