Nature：新發現的七行星系統或有助揭示行星演變

《自然》雜誌網站報道，NASA於今日如約舉行發布會，宣布首次發現含七個類地行星的行星系統。天文學家之前也曾發現過其他的七行星星系，但一個星系裡包含這麼多類地行星還是第一次。七個行星都處在適宜的距離，在其表面上可能有水存在。「(一個星系中包含七個類地行星)真是令人難以置信。」美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體物理學家Elisa Quintana說。

雖然其中一些行星的發現已在去年公布，不過研究團隊在2月22日自然期刊上的論文中首次表示新發現五個行星。由於TRAPPIST-1星系距離地球如此之近(40光年)，天文學家可以相對容易地對行星表面的大氣進行研究。後續觀測將進一步揭開這些行星的神秘面紗。

「這個星系將是理解小行星演化的最佳實驗場所之一。」科羅拉多大學博爾德分校天文學家Zachory Berta-Thompson說。

TRAPPIST-1行星系統中央恆星被分類為M矮星，這是銀河系中最常見的恆星種類。此前許多系外行星的搜尋主要集中在更大和更明亮的恆星，因為後者更亮，更像太陽。最近的研究才開始轉向M矮星。「這些小星星此前完全被忽略了。」比利時列日大學天文學家米夏埃爾·吉隆(Micha?l Gillon)說。

吉隆領導TRAPPIST的合作，使用兩個60厘米望遠鏡搜尋行星：一個位於智利，另一個在摩洛哥。當行星從恆星前穿過，恆星的光會發生細微變化，他們便使用這種凌星測光的方法尋找目標。去年5月該團隊報告稱在TRAPPIST-1恆星周圍發現三顆行星。

其中一顆行星只被瞥見了兩次，因此他們藉助其他大型望遠鏡的力量來幫助觀測。NASA的斯皮策太空望遠鏡對這一恆星進行了為期20天的觀測。數據結果出人意料，此前觀測所以為的一顆行星其實是四個不同的行星。它們的公轉周期大約分別為4天、6天、9天和12天。

這四個行星加上此前所發現的兩個行星——位於最內層，公轉周期約為1.5天和2.4天——再加上於最外圍發現的第七個行星，共有7顆行星圍繞TRAPPIST-1旋轉。

吉隆認為，內側的六個行星可能誕生自遠離恆星的位置，隨後向恆星遷移。現階段它們互相之間如此接近，彼此的引力場相互作用，互相推動，使得研究人員得以估計每個行星的質量。它們的質量範圍相當於地球的0.4至1.4倍之間不等。

七顆行星之間如此接近的排列讓致力於研究行星演變的天文學家喜出望外。金星和地球在初期很相似，不過最終發展出懸殊差異。TRAPPIST-1星系可能有類似的差異演變。「如果這些行星中有一個擁有生命，而相鄰的行星上則沒有，為什麼沒有呢?」MIT天文學家薩拉·巴拉德(Sarah Ballard)說。

「這就像提供七種不同語言的『羅塞塔石碑』——七個不同的行星，能夠為我們提供完全迥異的有關行星形成的觀點。」來自MIT的數據科學家Julien de Wit說。

雖然每個行星都至少有一小部分區域可以留存水，但這並不意味著它們是可居住的。TRAPPIST-1發射出的X射線和紫外線輻射與太陽相當，足以掃蕩那些行星表面的大氣層。而且這些行星有可能自轉周期與公轉周期相同，意味著其有一面永遠是白晝，另一面則是永恆暗夜。這對生命而言也是更艱難的挑戰。

另外有研究人員開始使用哈勃太空望遠鏡在TRAPPIST-1周圍行星上尋找大氣層。開普勒太空望遠鏡同樣在對該星系進行觀測，收集數據供天文學家作質量評估之用。原TRAPPIST團隊正在智利新建四個直徑一米的望遠鏡，為將來的觀測助力。

「這比所有我們在科幻小說中看到的行星更令人驚奇。」系外行星科學家Hannah Wakeford說。