超有節奏感,HD 158259 六行星系統共振軌道幾近完美

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 21 日 15:15 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


在銀河系內數千億顆恆星中,要找到一個擁有與太陽系類似的行星系統實屬難得,每個系統都有獨特一面。而最近,天文學家發現距離我們 88 光年遠的 HD 158259 系統更是別具一格,它擁有美麗的、軌道幾近共振的六行星系統。

迄今為止,天文學家找到的多行星系統數以百計,然而行星數達 6 個或更多的系統不過寥寥 12 個,比如與太陽系一樣確認有 8 顆行星的 Kepler-90 系統,HD 10180、HR 8832、TRAPPIST-1 系統確認有 7 顆行星,Kepler-80 系統則有 6 顆行星且其中 1 顆為超級地球。

在這當中,TRAPPIST-1 和 Kepler-80 更特別,它們緊湊的行星系統軌道接近共振,比如前者較內側 6 顆行星的軌道分別具有大約 24/24、24/15、24/9、24/6、24/4 與 24/3 比例的相對週期。

現在日內瓦大學(UNIGE)團隊進行了 7 年監測後再度發現,HD 10180 系統內的行星也擁有美麗的共振軌道。團隊利用凌日系外行星巡天衛星(TESS)、上普羅旺斯天文台口徑 1.93 米望遠鏡的 SOPHIE 光譜儀精確計算出每個行星的軌道,發現系統中前後行星對都接近 3:2 共振。

從本質上來講,這代表當第一個行星(或最接近恆星的行星)完成 3 個公轉軌道時,第二個行星大約完成 2 個公轉軌道;當第二個行星完成 3 個公轉軌道時,第三個行星大約完成 2 個公轉軌道,以此模式類推後面所有行星;換算每對行星之間的週期比為 1.57、1.51、1.53、1.51、1.44,雖然不到最完美共振,但已不同凡響。

尋找軌道共振的多行星系統對理解星系形成過程很重要,目前科學家普遍認為,擁有共振軌道的行星是先在遠離恆星的地區成形之後,才慢慢向恆星靠近遷移,收集這些數值的同時綜合潮汐效應模型,可以在日後研究中限制行星的內部結構。

新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy & Astrophysics)。

(首圖來源:NASA