發現唱反調的系外行星,公轉軌道未與恆星自轉同方向

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 22 日 14:56 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


科學家發現一個非常特殊的行星系統,兩顆行星公轉方向與母恆星自轉方向相反,看起來就像叛逆的孩子,母星說要向左,它們偏偏要向右。

K2-290 A 恆星屬於 F 型主序星(黃-白矮星),和另外 2 顆恆星組成 K2-290 三星系統(或稱 BD-19 4173、TIC 70803960),距離地球約 897 光年,而 K2-290 A 恆星本身目前已知帶有 2 顆系外行星:超級地球 K2-290 Ab 與氣態巨行星 K2-290 Ac

一般來說,系統中行星的公轉方向應該與母恆星自轉方向相同,比如我們的太陽系,太陽自西向東自轉,八大行星公轉方向便乖乖跟著太陽走。這是因為原行星盤(Proplyd or Protoplanetary Disc)在恆星誕生後於其周圍旋轉數百萬年,以和恆星相同的方向自旋,恆星赤道平行於盤面,所以從中形成的行星自然也照著規矩走。

如果觀測到有恆星的自轉未與行星軌道對準,通常解釋是被盤面內的巨行星引力擾動,比如熱木星。

但如果附近有顆恆星路過(天文學中的附近通常指 1 光年內),原行星盤也可能受這顆恆星引力影響而傾斜。丹麥奧胡斯大學團隊現在根據行星過渡期間恆星光譜的變化,確定了 K2-290 b 與 K2-290 c 行星公轉方向和母恆星背道而馳,並認為當初原行星盤可能就是因鄰近恆星的引力而失準。

不過也有可能是還有其他尚未找到的巨行星引力在作祟,類似案例比如 Kepler-56 系統,也是 1 顆恆星帶有 2 個行星,但後者的軌道平面未對準母恆星。科學家長期監測之下在外圍找到了第 3 顆行星,計算其質量和軌道距離後發現,很可能就是第 3 顆行星導致另外 2 顆內行星的軌道平面傾斜。

這一研究說明,我們不能再假設行星形成的初始條件(比如原行星盤)與恆星自轉、行星軌道對齊。新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

(首圖來源:奧胡斯大學