驚人發現:多數系外行星大小和軌道間距相近,為何太陽系如此特殊?
蒙特利爾大學天體物理學家勞倫·韋斯(Lauren Weiss)和其同事使用夏威夷的W.M.凱克天文台(Keke Observatory),通過對開普勒太空望遠鏡發現的355顆多行星系統中的909顆系外行星研究表明,與我們的太陽系不同的是,其他行星系統以嚴格的規律來區分。
經過統計分析,該團隊發現了兩個令人驚訝的模式:
1.系外行星的大小往往和它們的鄰居大小相同:如果一顆行星很小,那麼同一顆恆星周圍的另一顆行星很可能也很小,如果一顆行星很大,那麼下一顆可能也很大;
2.圍繞同一顆恆星的系外行星往往具有規則的軌道間距。
針對這兩種特性,科學家們發表了自己的觀點:
Weiss博士說:「多行星系統中的行星往往具有相同的大小和規則的軌道間距,就像豆莢中的豌豆一樣。如果行星的大小或間距是隨機產生的,這樣的情況就不會發生。」
天體物理學家說:「在經典的行星形成理論中,行星形成於恆星的原行星盤上。行星可能會形成緊湊的結構,具有相似的大小和規則的軌道間距,類似於新觀測到的多星系統中的模式。」
但是,讓人感到奇怪的是,為什麼我們太陽系中的行星差異如此巨大呢?
科學家們解釋說:「大量的證據表明,木星和土星破壞了太陽系的早期結構,導致了今天太陽系擁有四顆陸地行星。大多數系統中的行星仍然具有相同的大小和規則的軌道間距,這表明它們自形成以來可能基本沒有收到干擾。」
為了檢驗這一假設,Weiss博士及其同事正在凱克天文台進行一項新的研究,以尋找開普勒多星系統周圍的木星類似物。
他們說:「我們團隊研究的行星系統中的很多行星與他們的恆星距離很近。由於開普勒任務的持續時間有限,對這些系統周圍較遠的軌道上存在哪種行星(如果有的話)知之甚少。我們希望能夠證明如木星般的大行星的存在與否跟上述行星系統的模式有關。無論外星人是誰,內部行星的相似性都需要解釋。如果可以確定行星尺寸的決定因素,那麼可能有助於確定哪顆恆星可能擁有適合生命存在的類地行星。」
這項研究發表在天文學報上。
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