科學(xué)家發(fā)現(xiàn)六個(gè)完美同步的外星世界

一個(gè)離太陽(yáng)系不遠(yuǎn)的行星系統(tǒng)有六個(gè)世界圍繞著它們的恒星運(yùn)行，美麗而完美和諧。

圍繞明亮恒星HD 110067運(yùn)行的六顆系外行星中的每一顆都與相鄰的系外行星同步運(yùn)行，從而產(chǎn)生一種罕見(jiàn)的現(xiàn)象，稱為共振鏈。這表明該系統(tǒng)自十多億年前形成以來(lái)一直相對(duì)不受干擾地存在——這是銀河系中一顆特殊的隱藏寶石。

“我們認(rèn)為只有大約百分之一的系統(tǒng)保持共振，”芝加哥大學(xué)的天體物理學(xué)家拉斐爾·盧克說(shuō)?！八蛭覀冋故玖艘粋€(gè)未受破壞的行星系統(tǒng)的原始配置。

軌道共振既不罕見(jiàn)，也不出乎意料。當(dāng)兩個(gè)圍繞第三個(gè)天體運(yùn)行的天體相互施加引力影響時(shí)，它們就會(huì)發(fā)生，從而使它們的軌道周期對(duì)齊。不完全是 1：1——這似乎是超級(jí)罕見(jiàn)– 但它可以表示為比率。

例如，冥王星和海王星相互共振：冥王星每繞太陽(yáng)3圈就繞太陽(yáng)運(yùn)行2圈;這是 2：3 的共鳴。還有一些木星的衛(wèi)星處于共振鏈中。對(duì)于木衛(wèi)三的每 1 個(gè)軌道，木衛(wèi)二完成 2 個(gè)和木衛(wèi)一 4 個(gè)軌道，鏈為 1：2：4，也稱為拉普拉斯共振.

但是共振鏈中的六個(gè)系外行星體呢？這是一件非常特別的事情。

這一發(fā)現(xiàn)是在軌道上發(fā)現(xiàn)的橙色矮星恒星距離外約100光年，位于北星座Coma Berenices。在那里，美國(guó)宇航局的苔 絲2020年，系外行星狩獵望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了兩顆軌道行星的跡象。一個(gè)似乎有5.642天的周期，但另一個(gè)的軌道周期仍然未知。

兩年后，當(dāng)TESS重新訪問(wèn)該系統(tǒng)時(shí)，數(shù)據(jù)仍然令人困惑。因此，盧克和他的同事們使用了歐洲航天局的胡夫系外行星研究太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)仔細(xì)觀察。他們意識(shí)到先前推導(dǎo)的軌道周期是不正確的，并且數(shù)據(jù)顯示的不僅僅是兩顆系外行星。事實(shí)上，他們能夠解決三個(gè)問(wèn)題——他們發(fā)現(xiàn)，這些問(wèn)題都在共振鏈中。

其余的在那之后就到位了。

“Cheops為我們提供了這種共振配置，使我們能夠預(yù)測(cè)所有其他時(shí)期，”Luque說(shuō)?！叭绻麤](méi)有Cheops的檢測(cè)，這是不可能的。

總共有六顆系外行星，范圍從地球半徑的 1.94 到 2.85 倍不等，這類世界被稱為迷你海王星.它們的軌道周期從最內(nèi)層開(kāi)始分別是9.11天、13.67天、20.52天、30.79天、41.06天和54.77天。這意味著系外行星對(duì)的共振為3：2、3：2、3：2、4：3和4：3;HD 110067系統(tǒng)中最內(nèi)層的世界為最外層的每個(gè)軌道制造六個(gè)軌道。

這使得該系統(tǒng)成為已知的第三個(gè)共振鏈中有六顆系外行星的系統(tǒng)。

這顆恒星被認(rèn)為形成于十多億年前;它的行星如此美麗和諧，這表明它沒(méi)有受到行星遷移、巨大撞擊甚至恒星等影響的影響。例如，太陽(yáng)系的一些行星被認(rèn)為在過(guò)去曾遷移過(guò)。

破壞共振真的很容易。天文學(xué)家已經(jīng)確定了許多軌道周期接近共振的系統(tǒng)，但真正的共振鏈很少，而且相距甚遠(yuǎn)。因此，高清110067系統(tǒng)是難得的寶藏，是了解這一迷人現(xiàn)象的絕佳機(jī)會(huì)。

“目前HD中行星軌道的微妙配置110067排除了該系統(tǒng)數(shù)十億年歷史中的任何暴力事件，使其成為在原始環(huán)境中研究遷移機(jī)制及其原行星盤特性的罕見(jiàn)'化石'。研究人員在他們的論文中寫(xiě)道.

“主星的亮度和大多數(shù)行星中推斷的擴(kuò)展大氣層的結(jié)合使HD 110067成為詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在透射光譜學(xué)中觀察到的最有利的多行星亞海王星系統(tǒng)。HD 110067提供了一個(gè)深入了解海王星下行星性質(zhì)的機(jī)會(huì)，以及共振鏈在何處、如何以及在什么條件下形成和生存。

該研究已發(fā)表在自然界.

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