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銀河系發現軌道共振完美六行星系統
天文學家最新確認6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2個天體相互施加引力影響﹐就有機會發生軌道週期對齊的情況﹐比如冥王星和海王星彼此形成2:3共振﹐海王星每繞太陽3圈﹐冥王星就繞太陽2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1圈﹐木衛二歐羅巴就完成2圈﹐木衛埃歐一則完成4圈。
但6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﹐顯示有行星正從恆星表面前方經過﹐初步分析揭示可能有2顆行星HD110067 b﹑HD110067 c ﹐其中一個軌道週期為5.642天﹐另一個尚未確定。
然而2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研究團隊改使用ESA系外行星特性探測衛星(Cheops)仔細觀察﹐意識到先前得出的軌道週期有誤。事實上該系統共有6顆行星﹐半徑介於地球1.94~2.85倍﹐分類上屬於「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。
共振是一種微妙安排﹐一旦被破壞就無法修復﹐而擾動多行星共振是很容易的事情﹐因此形成於數十億年前的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﹐表明這數十億年來未發生過行星遷移﹑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曾經歷遷移才來到當前軌道位置)﹐團隊表示「該系統的演變安靜又溫和」﹐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。
由於這6顆系外行星似乎擁有濃厚蓬鬆大氣層﹐因此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瞭解迷你海王星成分。
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