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5个3:2,简直不要太完美!地球附近发现最疯狂最节律恒星系统

这绝对是最美丽的宇宙规律,科学家们在地球附近仅88光年远的地方,发现了一个独特的恒星系统。这个恒星系有6颗行星,其轨道周期像音乐节律一样准确:从内向外,下一颗的轨道周期总是前一颗的约1.5倍,形成了3:2的共振周期。

如果放在我们的太阳系,情况就是这样的,假如水星100天绕太阳转一圈,那么金星就是150天,地球的一年就是225天,火星就是338天,木星506天,土星759天……

然而这个恒星系极为疯狂!它的编号是HD 158259,主恒星比我们的太阳稍大一点,但所有行星都比我们的地球大,其中最小的一个相当于超级地球,其它5个则是迷你海王星。科学家们监测了这个恒星系整整7年,发现了这个令人震惊的非凡现象。

但这还不是最疯狂的,最疯狂的是,这些行星离HD 158259非常近,非常近,非常非常近!最近的是最小的一颗,但质量也达到了地球的两倍,轨道周期只有2.17天——简直就是在疯狂运转,你能想象地球的一年只有两天,2.17天就要绕着太阳疯狂转一圈吗?后面的分别是3.4天、5.2天、7.9天、12天和17.4天,与前一颗的周期比分别是1.57、1.51、1.53、1.51和1.44,堪称疯狂而完美!

那么,这种现象究竟是如何发生的呢?研究人员认为,这说明围绕恒星运行的行星并不是在当前位置形成的,它们的行星胚胎在远离恒星的地方形成,之后在原行星盘里边长大边向内迁移,慢慢地在整个系统内形成了一系列的轨道共振。一旦原行星盘的气体被完全清除,就会破坏轨道共振;另外恒星和行星质量的变化,也被认为是共振破裂的可能原因。

这也就是我们在HD 158259上看到的,它们并不是完全严格地按照3:2的轨道周期运行,而是有着细微的差别。这是不是意味着,在这个恒星系的更早时期,这些行星的轨道周期是严格按照1.5倍递增的呢?

看似纷繁复杂的宇宙空间,有些时候又显得如此简单,一切宇宙现象实际都在数学的范围内运行,所以那一句包罗万象的“宇宙中所有地方都遵循同样的物理规律”,实际让我们可以认识遥远之外的整个宇宙,而不是很多人浅薄的质疑:那么远的地方,你又没有亲自看到,凭什么认为它是真的?凭什么,很简单,因为这个宇宙的物理规律是一样的,我们可以精确地推知其它地方发生的事情。宇宙可以认识,而不是不可知,不然我们人类的思维有什么意义呢?

这项研究发表在4月16日《天文与天体物理学报》(Astronomy & Astrophysics)上。

参考:

Astronomy & Astrophysics:

The SOPHIE search for northern extrasolar planets

XVI. HD 158259: A compact planetary system in a near-3:2 mean motion resonance chain

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