研究发现太阳系其实不“另类”

(记者倪思杰)近日，加拿大理论天体物理研究所的朱伟、北京大学的董苏波、南京大学的谢奇伟等人利用国家天文台郭守敬望远镜的观测数据，重新估算了“超地球”恒星的比例，发现与太阳系相似但不包含“超地球”的系统实际上占了绝大多数。相关研究论文最近发表在《天体物理学杂志》上。

这项研究源于一个长期困扰人们的问题。自从2009年开普勒任务启动以来，已经发现了数千颗系外行星。令人惊讶的是，绝大多数系外行星与太阳系中已知的行星非常不同——这些系外行星的大小介于地球和海王星之间，它们的轨道周期通常在100天以内，这被称为“超级地球”。然而，太阳系中没有这样的行星。太阳系是行星系统中的“替代品”吗？

近年来的几项研究似乎给出了“是”的答案。天文学家发现，超过一半的类太阳恒星被至少一个超级地球包围，这意味着类似太阳系的行星系统属于少数群体。然而，在这些研究中有一个假设:假设多行星系统中行星的轨道是共面的。

这一次，研究人员从拉莫特对开普勒恒星的光谱观测中提取了30，000颗类日恒星，并进行了一项名为“日蚀时变”效应的分析。利用这种效应，人们可以知道在同一个系统中是否有行星与日蚀行星的轨道不共面。他们的分析发现，在假设所有多行星系统共面的情况下获得的理论曲线不能解释观测到的食星数量。为了更好地解释这些观察，行星较少的系统必须是“热的”(即行星的轨道不共面)，而行星较多的系统必须是“冷的”(即行星的轨道倾向于共面)。

研究小组发现，只有30%的类太阳恒星周围有“超级地球”，而像太阳系这样没有“超级地球”的恒星实际上占了大多数。

除了一些特殊的系统，绝大多数系外行星系统也有像太阳系一样的多个行星。正确理解多行星系统的内部结构将为研究行星的形成和演化提供重要线索。

相关文件信息:DOI: 10.3847/1538-4357/AAC6D5

中国科学新闻(2018-08-15，第一版集锦)