草根天文愛好者發現新型行星系統，或將改寫既有的行星形成理論

提起天文大發現，在大家映像中，或許只有國家級的天文研究機構才能發現大成果，然而，在近日NASA公布的一個天文大發現中，業餘天文愛好者就完成了一次逆襲，這也是第一個由公眾發現的行星系統，該行星系統名為K2-138，包含有5顆行星。

這5顆行星距離太陽系600光年，其中有四顆為固態行星由岩石組成，可能包含大量地下冰，只有第二顆由氣態物質構成。此外，所有的行星離恆星非常近，就連最遠的K2-138f公轉一周只需要13天，這就意味著它們的溫度也很高，其中最遠K2-138f溫度約為400攝氏度，而最近的K2-138b溫度在982攝氏度左右，所以它們不太可能存在生命或者成為宜居行星。儘管如此，這些行星獨特的、有規律的運行方式卻很吸引天文學家。

具體來說，它們圍繞著一顆明亮而溫暖的K型恆星運行，這顆恆星的質量和大小約為太陽的85%。和我們太陽系按照橢圓軌道運行方式不同的是，這套行星系統按照同心圓軌道運行，離恆星最近的K2-138b公轉時間為2.3天，然後每顆行星遞增50%。

也就是說每個天體的公轉周期成簡單的固定比，這種關係在天文學中也被稱之為共振鏈，類似的現象多出現在行星周圍的衛星，例如土星和木星周圍的衛星。而K2-138還是目前發現的，唯一一個具有連續不斷共振鏈的行星系統。

至於這套行星系統的由來，按照目前的天文理論還無法解釋。按照現在流行的吸積假說，行星在早期階段一般是由岩石、氣體碰撞並粘合，經歷幾百萬年最終形成穩定的星系，在這個過程中，行星的初始軌道必須要是偏心圓才能相撞，而在撞擊過程中軌道也會發生變化，偏心率不斷變化，最終形成穩定的橢圓軌道。

因此，這套假說不太可能產生像K2-138一樣緊密排列的同心圓軌道行星系統。目前天文學家只能推測這套行星系統來自一個相當平緩、不需要撞擊，或者層次分明的環境，這和其他行星包括我們自己的太陽系都不同，正因此，這套行星在天文學領域的重要性不言而喻，很有可能拓展新的行星形成理論。

有意思的是，此次的發現則是來自於一個叫做Exoplanet Exploration項目，該項目於2017年4月由NASA和在線論壇網站Zooniverse一起合作開展。NASA會將開普勒望遠鏡每次獲取的數據發到Zooniverse網站上，網友們註冊成為會員就有機會看到這些表格，並製作相關的天文數學模型、發帖參與討論探索星球。除了天文學方面的研究任務，Zooniverse網站還有包括生物、人文、氣候等學科的研究項目，志願者們可以根據自己的愛好參與相關項目。

這樣一方面滿足天文愛好者的需求，一方面也幫助了科學家分擔工作。此次參與發現的人員就包括了牛津大學、UCLA、東京大學、丹麥科技大學等各大頂尖高校的學生，以及阿德勒天文館、NASA等機構的工作人員。

目前這項研究研究已經獲得了美國能源部、英國高等教育委員會、日本教育委員會的資助。接下來包括NASA和加州理工大學的專業科學家將繼續對K2-138星系展開研究，期望從這個有序系統解開行星的形成和遷移奧秘。

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