研究發現太陽系其實不“另類”

　　近日，由加拿大理論天體物理研究所祝偉團隊，以及北京大學東蘇勃、南京大學謝基偉等人，利用國家天文臺郭守敬望遠鏡（LAMOST）的觀測數據重新估計了擁有“超級地球”的恒星比例，發現類似太陽系一樣的不含“超級地球”的系統其實是占絕大多數的。相關研究論文近期發表于《天體物理學報》。

　　這項研究源于一個困擾了人們很久的問題。自2009年開普勒太空望遠鏡升空以來，人類發現了數千顆系外行星。令人意外的是，絕大多數系外行星與太陽系已知行星很不一樣——這些系外行星大小介于地球和海王星之間，軌道周期一般在100天以內，被稱為“超級地球”，然而太陽系中并不存在這類行星。太陽系難道是行星系統里的一個“另類”？

　　近年來的多項研究似乎給出了“是”的答案。天文學家發現超過一半的類太陽恒星周圍都存在至少一個超級地球，這意味著，類似太陽系一樣的行星系統屬于少數群體。不過，這些研究中都有一個假設：假定多行星系統里面的行星的軌道都是共面的。

　　這次，科研人員從LAMOST對開普勒天區的恒星光譜觀測數據中，提取出3萬顆類太陽的恒星，并進行了一種名為“掩食時變”效應的分析。利用這一效應，人們可以知道同一系統內部是否存在與掩食行星軌道不共面的行星。他們分析發現，在假定所有的多行星系統都是共面的情況下得到的理論曲線，無法解釋關于掩食行星數量的觀測數據。為了更好地解釋這些觀測數據，越少行星的系統必須越“熱”（即各個行星軌道不共面），而越多行星的系統必須越“冷”（即行星軌道趨于共面）。

　　研究團隊發現，只有30%的類太陽恒星周圍存在“超級地球”，像太陽系一樣不存在“超級地球”的恒星其實是占大多數的。

　　除少數特殊系統之外，絕大多數的系外行星系統也如太陽系一樣擁有多個行星。對多行星系統的內部結構的正確認識將對研究行星的形成和演化提供重要線索。