研究表明年老的恒星没有热木星

黄俊琼

在类似太阳的恒星附近，炽热的木星可能不会持续很久。鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院

（）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：随着我们开始发现数百颗，然后是数千颗系外行星，我们发现有两种类型的世界不同于我们太阳系中的任何东西。首先是超级地球。这些世界横跨在像地球这样的大型岩石世界和像海王星这样的小型气体行星之间。第二种是热木星。几天内围绕其恒星运行的大型气体巨星。

虽然可能有一个超级地球潜伏在我们太阳系的外缘，但我们知道我们的太阳没有热木星。这有点令人惊讶，因为近轨道气体巨星似乎相当普遍。但是张贴在预印本服务器arXiv上的一项新研究可以解释为什么我们的太阳系没有行星Vulcan。

热木星系外行星如此普遍的原因之一是观测偏差。围绕小恒星运行的大行星是最容易被探测到的一类行星，所以我们很自然会发现很多这样的行星。但是这些年来，我们在寻找一系列行星方面做得更好了，热木星仍然很常见，尤其是在红矮星周围。但它们在类太阳恒星周围不太常见，这项研究的作者想找出原因。

因此，他们研究了来自加州遗产调查的382颗类似太阳的恒星样本。这项调查包括光谱数据，因此该团队可以查看恒星的金属含量和年龄等因素。在这个样本中，有46颗拥有气态巨行星，研究小组将其分为热木星(轨道周期约为天)和冷木星(轨道周期约为年)。

首先，冷木星比热木星多，这与红矮星形成对比。研究小组注意到年轻的恒星比年老的恒星更有可能拥有炽热的木星。所以他们用他们的样本建立了一个围绕类太阳恒星运行的热木星的贝叶斯模型。他们发现，在恒星的中年时期，大约60亿年，统计数字会下降。

这表明，虽然冷木星的轨道在数十亿年内是稳定的，但热木星的轨道却不稳定。似乎热木星的轨道会随着时间而变得不稳定，最终会被它们的恒星吞噬。因此，对于较老的类太阳恒星来说，热木星是罕见的。



围绕类太阳恒星运行的行星。鸣谢:宫崎骏和增田

我们的太阳仍然处于中年早期，所以它不太可能曾经有一颗热木星并吞噬了它。我们没有任何证据表明我们的太阳系中曾经存在过热木星。但是如果在我们太阳年轻的时候有一个，它将会很好地清除任何非常靠近太阳的小世界。至少我们现在知道，虽然热木星很常见，但在像我们太阳这样的中年恒星周围并不常见。

这项研究也证明了我们的太阳系是多么的不同寻常。类太阳恒星开始时相对罕见，大多数行星围绕红矮星运行。随着我们继续发现行星系统，我们可能有一天会发现一些与我们更相似的恒星系统，并更好地了解不仅仅是热木星，而是大量的行星。