科學家研究系外行星軌道遷移奧秘 行星也搬家

我們知道宇宙的形態不是一成不變的。銀河系原來是鬆散的結構，而逐漸變成圓形螺旋盤狀結構。也就是在這些漸變過程中，偶爾發生行星偏移軌道，而碰撞的情況。近日科學家通過研究發現了軌道偏移的秘密。

科學家發現年齡在1000萬年以下的恆星附近軌道上的行星，不論是類地行星還是類似木星的巨行星，不可能有足夠的時間通過較慢的過程

據國外媒體報道，很多已知系外行星的軌道都非常接近它們的主星，軌道半徑還不到十分之一個天文單位(一個天文單位等於日地平均距離)。因此它們的公轉周期非常短，而且它們的引力對主星擺動的影響相對較大。這也使得這些行星能較容易地被凌星法以及速度法檢測出來。但是天文學家現在不清楚的是，這些行星是由本來就位於主星附近的物質形成的，還是在一個天文單位之外的地方演化形成後，逐步地遷移到靠近主星的軌道上。

行星能夠發生遷移是無疑的，對於行星遷移的計算機模擬和觀測到的行星特性都能作為確鑿的證據。如果行星確實發生了遷移，那麼可能導致其遷移的機制有三種。這三種機制都涉及到了恆星系內天體的相互作用——遷移的行星受到原行星盤，伴星(像一個雙星系統那樣)或者是多行星的影響而發生了遷移。但是以上三種機制中究竟哪一種機制才是真正的原因現在仍不清楚。由於每一種機制都受到一組條件的制約，我們有可能利用不同的時間尺度對它們加以甄別。

舉個例子，模擬表明由另一個天體導致的行星遷移一般會明顯比由行星盤導致的行星遷移更慢。因此，科學家發現年齡在1000萬年以下的恆星附近軌道上的行星，不論是類地行星還是類似木星的巨行星，不可能有足夠的時間通過較慢的過程，比如行星-行星相互作用或是行星-恆星相互作用，從一個天文單位外的軌道遷移至此。哈佛史密松天體物理中心的天文學家Elisabeth Newton、Jonathan Irwin、David Charbonneau和Andrew Vanderburg以及他們團隊的同事詳細研究了行星K2-33b。

該行星是一個大小超過海王星，環繞一個非常年輕(只有1100萬年)的恆星運動，軌道半徑有5.04個地球半徑，公轉周期5.425天。在此之前，團隊已經排除了凌星之外導致恆星光變的多種其它可能(比如星斑)，從而確定了行星的存在。由於恆星太過年輕，團隊認為行星要麼是在原位形成的，要麼則有可能是因為與行星盤的相互作用，在很短的時間內遷移到此處。

但這顆行星絕對不可能是在較遠處形成後，受其它兩種機制影響遷移至現軌道上的。對於凌日數據的精確闡釋需要知道恆星的質量和半徑，對此天文學家們進行了小心的建模。這也讓新的結果成為有史以來對年輕恆星的質量(誤差小於16%)和半徑(誤差小於7%)最精確的刻畫。

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