銀河系發現軌道共振完美六行星系統,數十億年一直同步繞母星運行

作者 | 發布日期 2023 年 11 月 30 日 15:55 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
銀河系發現軌道共振完美六行星系統,數十億年一直同步繞母星運行


解鎖銀河系完美的六行星系統,數十億年來構造不變!天文學家最新確認六顆系外行星以同步共振軌道圍繞明亮恆星 HD 110067 運行,表明該系統數十億多前形成至今相對不受干擾,保留著未受破壞的行星系統原始面貌。

軌道共振不是罕見現象,當繞著第三方天體運行的兩個天體相互施加引力影響,就有機會發生軌道週期對齊,如冥王星和海王星形成 2:3 共振,海王星每繞太陽三圈,冥王星就繞太陽兩圈;木星內側衛星也形成 1:2:4 共振,木衛三佳利美德每繞木星一圈,木衛二歐羅巴就完成兩圈,木衛埃歐一則完成四圈。

但六個共振系外行星有點特別。

橙矮星 HD110067 距離我們約 100 光年,2020 年 NASA 凌日系外行星巡天衛星(TESS)偵測到 HD110067 亮度下降,顯示有行星從恆星前方經過,初步分析可能有兩顆行星 HD110067 b 與 HD110067 c ,其一軌道週期為 5.642 天,另一個未確定。

然而兩年後 TESS 衛星再次觀察 HD110067 恆星,卻發現數據令人困惑,於是芝加哥大學天文學家 Rafael Luque 團隊改使用 ESA 系外行星特性探測衛星(Cheops)仔細觀察,意識到先前軌道週期有誤:不只兩顆系外行星。

這系統其實有六顆行星,半徑介於地球 1.94~2.85 倍,分類屬「迷你海王星」(Mini-Neptune),軌道週期從最內側行星開始依序為:9.11 天、13.67 天、20.52 天、30.79 天、41.06 天、54.77 天。

共振是種微妙平衡,一旦破壞就無法修復,而擾動多行星共振很容易,因此數十億年前形成的 HD110067 系統可謂稀世珍寶。

它孕育的行星落入美麗和諧共振軌道,代表數十億年來未發生行星遷移、巨大撞擊、被附近恆星干擾等暴力事件影響(反觀太陽系有些行星歷經遷移才到目前軌道位置),團隊表示「此系統演變安靜又溫和」,成為天文學家研究原始行星系統環境遷移機制、原行星盤特性良好目標。

這六顆系外行星似乎有濃厚蓬鬆大氣層,也是韋伯太空望遠鏡(JWST)測量的完美目標,未來 JWST 數據將讓科學家真正了解迷你海王星成分。

新論文發表於《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:歐洲太空總署