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发现美丽的六颗行星系统

2020-07-21 13:14 主页 来源:未知
发现美丽的六颗行星系统


文章介绍了一个环绕恒星HD 158259特别的运行的系统:天文学家发现所有六颗行星都围绕HD 158259轨道运行,轨道共振几乎是完美的。这一发现可以帮助我们更好地理解行星系统形成的机制。
 
 
到目前为止,我们已经发现了分散在银河系各处的数百颗恒星,在它们周围有多个行星围绕。诚然,每一颗行星都是独一无二的,但是环绕88光年外的HD 158259恒星运行的行星系统更加特别。
 
这颗恒星本身的质量和太阳差不多,但比太阳稍大一些——属于不多见的系外恒星系统。六颗行星环绕着它:一颗超级类地行星和五颗迷你类海王星。
 
经过7年的观测,天文学家发现这6颗行星以近乎完美的轨道共振运行。这一发现可以帮助我们更好地理解行星系统形成的机制,以及它们如何最终形成我们现在观测到的结果。
 
 
轨道共振是指两个物体围绕其母物体的轨道紧密相连,因为两个轨道物体相互施加引力影响。在太阳系中,在行星上非常罕见;最好的例子是冥王星和海王星。
 
在太阳系中,冥王星和海王星的轨道共振是2:3—冥王星围绕太阳转两圈,海王星就转三圈。这就像同时播放的音乐小节,但是有不同的时间标记——第一个有两拍,第二个有三拍。
 
 
在其他系外行星上也发现了轨道共振现象。但HD 158259轨道上的每一颗行星与另一颗离恒星较远的行星之间的共振频率几乎都是3:2,也就是周期比为1.5。这意味着每三颗行星运行一圈,下一颗就完成两圈。
 
由瑞士日内瓦大学天文学家内森·哈拉领导的一个国际研究小组利用索菲摄谱仪和寻找系外行星的太空望远镜进行测量后,精确计算出了每颗行星的轨道。
 
它们十分紧凑。从离恒星最近的地方开始——苔丝发现类超级地球的质量大约是地球的两倍——轨道是2.17天、3.4天、5.2天、7.9天、12天和17.4天。
 
每对行星之间的周期比率分别为1.57、1.51、1.53、1.51和1.44。这不是很完美的共振-但它足够使HD 158259成为一个非凡的系统。
 
 
研究人员认为,这表明围绕这颗恒星运行的行星并不是一开始就在现在的位置上形成的。
 
日内瓦大学的天文学家史蒂芬· 德里解释说:“我们已经知道了几个类似的紧凑的系统,其中有几个系统中行星处于或接近于共振态,比如TRAPPIST-1或Kepler-80。”
 
 
“这些行星应该是在离恒星很远的地方形成的,然后逐渐向恒星迁移。在这个过程中,共振起着至关重要的作用。“
 
这是因为原行星盘中的行星胚胎生长并向内迁移,远离盘的外边缘时产生了共振。最终在整个系统中导致了一系列的轨道共振。
 
然后,一旦盘上剩余的气体消散,就会破坏轨道共振的稳定性——这可能就是我们在HD 158259上看到的。这些轨道共振的微小差异可以告诉我们更多哪些因素导致了这种不稳定的发生。
 
 
哈茹阿说:“当前的周期比率从3:2偏离包含了丰富的信息。”
 
“这些数值加上潮汐效应模型,使 我们可以在未来的研究中了解行星的内部结构。总之,该系统的当前状态为我们提供了一个了解其形成的机会。”