拥有数学完美轨道的六个次海王星外部行星系统

这个稀少的有完美数学轨道的外部行星系统有六个“次海王星”——当听到这个消息时即使当时没有麦克风我也可以通过耳机听到房间的喘息声，大家都为这一发现屏息、惊喜，这真的是一个非常好的发现

(图片来源：CC BY-NC-SA 4.0, Thibaut Roger/瑞士国家能力研究中心行星组)

宇航学家发现一个不寻常的星系系统，这个星系系统距离我们仅100光年，有六颗行星紧密围绕主星——它们之间的距离比较近，就像是太阳系中距离太阳最近的水星，不像是我们所在的地球和太阳间的距离。自从十亿年前被发现到现在一直是宇宙中巨大、稳定的组成部分。

加那利群岛天文研究所联合作者埃瑞克保罗说：“如果星系是帝国州大厦，我们只能看见并且辩识到从我们的角度能看见距离我们星球较近的行星，我们只是发现了我们的邻居。”

100光年听起来很遥远，实际上这个系统距离我们不可思议的近，HD10067就坐落在后发座星座的靠近室女座的北部天空。HD10067的六颗行星呈现明亮的橘黄色，但没有一颗是在宜居区域，就如我们所知星星周围区域没有适合的条件支撑生命，并且这些行星运行的非常快，一年时间仅9-55天。

这六个新发现行星在距离地球100光年外的新发现的行星系统HD10067中，研究这些星球可以等比例缩减六个新发现行星的轨道，当每一个行星运行匹配上相对应变化的轨道频率时，等比缩减发挥作用。

（无线电信息由波恩大学的HughOsborn通过动画的方式组合成注解背景图案，航空航天局/麻省理工学院/凌日系外行星巡天行星/艾森库鲁斯生成了背景图案）。

航空航天局的凌日系外行星巡天卫星在2020年首次探测到这颗行星时，天文学家们就很早意识到与次海王星至少有两次打交道的，这些行星大约是地球的两到三倍，有蓬松的大气。研究报告的合著者、芝加哥大学的拉斐尔卢克说，在泰斯科技技术公司的探测结果出来后不久，北方天空就消失在地平线以下了，这就意味着该小组只有一个月左右的时间用地面望远镜来确认这一发现。

两年后，从TESS对同一片天空的采集数据和航天局的系外行星特征卫星（Cheops）对该恒星进行了更详细的观测，科学家们证实了该系统中存在第三颗系外行星。

这六颗行星围绕它们的中心恒星HD110067，以一种和谐的节奏运行，每隔几周行星就会排成一行。(图片来源：航空航天局)

剩下的三颗外行星运行轨迹与TESS星光数据不符，被归因于由于绕轨运行行星引起，而这些三颗被证实的行星轨道几乎完美地存在于科学家所说的共振中。即第一颗行星绕第二颗行星公转三周，接下来的两颗行星间也发生了完全相同的动态演变。通过计算，第四颗行星为每三颗第五颗行星绕恒星公转四周，第五颗行星是每三颗最外层行星绕恒星公转四周。

在我们自己的太阳系中，冥王星与海王星也有类似的共振（海王星每绕太阳三周，冥王星就绕太阳两周）。凯勒罗克利夫是新罕布什尔州达特茅斯学院研究系外行星大气的研究生，他没有参加新课题研究，他在空间网站上称：“这个系统将帮助我们回答问题，而不需要梳理所有不同的系外行星系统”。这6颗行星围绕着同一颗恒星运行，且自形成以来它们的位置没有改变过，因此天文学家可以仅利用这一系统，通过比较这6颗行星的各种参数，包括它们的成分，来更好地了解行星系统的形成和演化过程。

这六颗行星围绕着它们的中心恒星HD 110067以和谐的节奏运转，每隔几个轨道就有行星排成一行（图片来源：帝博罗杰，NCCR行星）The six planets orbit their central star HD 110067 in a harmonic rhythm with planets aligning every few orbits. (Image credit: Thibaut Roger, NCCR Planets)

卢克是第一个从宇航局艾姆斯研究中心确认外行星被确认的人，他回忆说，他是在一次会议上把这个消息告诉团队其他成员的。“这就像研究一种植物——也许是一朵花的花瓣颜色——可以告诉我们它生长的土壤。HD110067有很多令人兴奋的事情要做。”

卢克说：“当知道这个消息时，我甚至可以通过耳机听到房间里清晰的喘息声，这真是一个让人惊喜的发现。”

这个拥有长链行星的完美共振系统是一个罕见的发现。伯尔尼大学的研究合作者休奥斯本说，这是一件“我们在学校学习但并不能应用于自然界的研究结果。”他听到这个发现，感到“又震惊又高兴”。通常我们做预测，大自然会找到一种方法来做一些不太符合我们预期的事情。

当行星从尘埃的原行星盘中诞生时，它们开始处于共振状态，但这些微妙的轨道往往会由于外来恒星经过或支配行星而失去平衡，这些行星比系统中的其他行星大，越运行也越靠近。我们的太阳系也发生过这种情况，但HD 110067在任何这样的中断期间似乎都保持着令人印象深刻的稳定性，我们用数学理论来预测这些轨道，而大自然确实与这些轨道相吻合，这是一个美妙的时刻。

研究这些行星甚至可以解释为什么许多太阳系，包括我们自己的太阳系，缺少一个次海王星，尽管这种类型的行星是银河系中最常见的类型。在我们的宇宙一角，木星被认为在塑造我们系统机器行星早期进化中发挥了决定性作用，可能吞噬了所有可用的材料，以至于一个次海王星大小的行星没有机会合并。

日内瓦大学的研究合著者Adrien Leleu说：“新发现行星系统是进一步研究的黄金目标，因为当形成行星的原星盘消散时，它看起来就像大多数系统一样。

科学家们在新闻发布会上分享：在接下来的几个月里，研究小组测量这些行星的质量，这将有助于深入了解该系统的化学构成。这样就可能对这些行星的进化进行某种程度的逆向工程，以更好的了解它们的形成机制。

BY:Sharmila Kuthunur

FY: 志愿者何丹怀（懐）

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