去年夏天，科學家宣佈他們發現了可能是第一個在太陽系之外被發現的衛星。但是關於這個假定衛星演化的新研究對其存在提出了質疑。
如果它確實存在，那麼這顆衛星很可能是一個巨大的、海王星大小的物體，圍繞著一個更大的氣態巨行星執行。但研究人員表示，這個笨拙的系統讓人難以理解它是如何形成的。
2017年7月，科學家勉強宣佈可能發現了一顆系外衛星。美國宇航局開普勒望遠鏡發現的一顆候選行星顯示，來自該行星恆星的光線出現不對稱的下降，這表明可能存在衛星。在系外衛星獵人、紐約哥倫比亞大學的大衛·基平要求使用哈勃太空望遠鏡來跟蹤不尋常的活動後，各媒體機構對這項研究進行了調查。這促使基平和哥倫比亞大學的亞歷克斯·蒂奇（Alex Teachey，潛在發現的首席科學家）宣佈了首次發現系外衛星的可能性。
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德國馬克斯·普朗克研究所的天體物理學家勒內·海勒 (René Heller) 藉此機會獨立分析了開普勒的資料。 除了梳理出潛在衛星的大小範圍（開普勒 1625 b-i）之外，他還探討了其可能的形成方法。[2017 年最有趣的系外行星發現]
海勒透過電子郵件告訴 Space.com：“事實證明，開普勒 1625 b-i 實際上並不是系外衛星的良好候選者”，他指出，最初的研究小組表示，僅開普勒的資料就存在歧義。（這就是他們計劃使用哈勃太空望遠鏡進行後續研究的原因。）問題的大部分源於母星離地球太遠，看起來很暗，導致資料質量較差，海勒說。
海勒說：“最重要的是，開普勒 1625 b-i 是迄今為止最好的系外衛星候選者之一，但它仍然不是一個好的候選者。”
“一個微型太陽系”
在地球的太陽系中，衛星相當常見； 只有水星和金星沒有岩石或冰衛星。 雖然我們太陽系的大部分衛星都不適合我們所知的生命生存，但有三個可能適合居住。 木星的木衛二在其冰冷的地殼下蘊藏著液態海洋。 在土星周圍，冰冷的衛星土衛二也擁有一個海洋，而煙霧瀰漫的土衛六則擁有甲烷和乙烷湖，可能允許形成一種不同於地球的生命形式。 因此，太陽系中唯一適合居住的行星（地球）在數量上被該系統中可能適合居住的衛星所超越。
對於那些在其他恆星周圍的衛星上尋找生命的人來說，這可能意味著好訊息。 海勒說，即使很少有行星能夠像我們所知的那樣孕育生命，它們的衛星也可能變得宜居。
海勒說：“具有挑戰性的一面是，衛星預計會比它們的行星小得多，也輕得多。” “這僅僅是我們從對太陽系衛星的觀測中得出的結論。”
海勒說，由於質量或半徑較大的物體更容易從遠處找到，無論是行星還是衛星，這使得天然衛星更難被發現。
當開普勒搜尋行星時，它透過觀察來自恆星的光線（科學家稱之為光變曲線）來實現這一點。（開普勒並非一次研究一顆恆星，而是一次檢查數千顆恆星。）當一顆行星在恆星和地球之間移動時，恆星的光線會變暗，從而使研究人員能夠確定行星的大小。 研究人員會觀察多次透過來確定行星繞其恆星執行需要多長時間。
最初的研究人員注意到關於一個物體（開普勒 1625 b）的奇怪之處是，它包含一個奇怪的二次下降。 海勒使用了開普勒公開發布的資料集來研究一個木星大小的物體穿過恆星的三個凌日現象，以及一些可能由圍繞該物體執行的衛星引起的擺動。
海勒說：“如果，並且只有當這些額外的擺動真的源於衛星時，才有可能從行星-衛星系統的動力學中得出行星和衛星的質量和半徑，而這些動力學可以從光變曲線中推匯出來。”
海勒確定，這個巨大的物體可能是任何東西，從比土星稍大的行星到褐矮星（一種幾乎是恆星，但質量不足以在其核心中引發核聚變的物體），甚至是質量只有太陽十分之一的極低質量恆星 (VLMS)。 擬議中的衛星的範圍可能從地球質量的氣體衛星到沒有大氣層的岩石和水伴侶。
海勒得出結論，圍繞巨行星或低質量褐矮星執行的海王星質量的系外衛星與我們在太陽系衛星中發現的質量比例關係不符。 雖然地球和冥王星的衛星都比行星的尺寸大，但根據波多黎各大學的行星宜居實驗室的資料，太陽系的氣態巨行星的衛星尺寸更接近行星尺寸的 0.01% 到 0.03%。
之前的理論預測，這種關係應該擴充套件到更大的世界，這似乎排除了潛在系外衛星的存在。 海勒說，另一方面，圍繞高質量褐矮星或 VLMS 執行的迷你海王星會更符合這個比例。[月球是由什麼組成的？]
海勒說：“如果主要的凌日物體是一顆質量非常低的恆星，並且如果其海王星大小的伴侶被證明確實存在，那麼我們將會看到一個微型太陽系，它圍繞著一顆類似太陽的恆星執行，距離太陽的距離與地球到太陽的距離大致相同。 這本身就是一件大事！”
他說，即使沒有適合居住的系外衛星的可能性，這個微型太陽系也可以幫助科學家瞭解世界的形成方式。
海勒說：“如果主要[物體]是[褐矮星]或帶有大型伴侶的 VLMS，那麼這將代表恆星周圍行星形成和巨行星周圍衛星形成之間的迷人橋樑。”
海勒將他的研究釋出在arXiv 預印本伺服器上。
衛星的誕生
在掌握了衛星和行星（或恆星）的估計值後，海勒決定研究衛星是如何形成的。
他在新論文中說：“太陽系中的衛星充當其宿主行星形成和演化的示蹤劑。” “因此可以預期，發現系外行星周圍的衛星可以為系外行星的形成和演化提供全新的見解，而僅靠系外行星觀測是無法獲得的。”
考慮到這一點，海勒將太陽系中三種不同的衛星形成模型應用於新的潛在系外衛星。
首先是撞擊模型，它描述了科學家們認為地球的月球是如何形成的。 當一個巨大的物體在數十億年前撞擊地球時，從地球上切割下來的碎片形成了一個新的伴侶。 根據海勒的說法，這個模型的一個特殊特徵是衛星與行星的尺寸比很高。 雖然擬議中的衛星相對於其宿主而言尺寸較大，與撞擊相符，但他表示擔心宿主行星或恆星的質量遠高於地球太陽系中的任何行星。
在衛星形成的第二個模型中，它們是從行星誕生後剩下的氣體和塵埃中發展而來的，並且大多數氣態巨行星的衛星都被認為是這樣形成的。 海勒在論文中寫道，保持衛星比其行星小得多的質量比例是衛星在完成行星周圍缺氣環境中形成的一種自然結果。 他說，同樣的關係使得這種形成方法不太可能。
海勒寫道：“如果可以確認開普勒 1625 b 周圍的伴侶，並且可以驗證這兩個物體都是氣態巨行星，那麼就很難理解這兩個氣態行星是如何透過巨型撞擊或在其當前軌道上原位吸積形成的。”
剩下的可能性是，這個遙遠的世界捕獲了一個海王星大小的物體。海王星的衛星海衛一和兩顆火星衛星都被認為是這樣形成的。 海勒說，這顆系外衛星最初可能與一顆地球大小的伴侶一起形成，之後被較大物體的引力拉開。 他確定，在行星當前的位置，開普勒 1625 b 捕獲一個海王星質量的物體是有可能的。
儘管原則上這種捕獲是可能的，但海勒告訴 Space.com，他認為這種情況“非常不可能”。
儘管科學家目前堅持地球太陽周圍行星的三種不同的衛星形成情景，但這並不意味著天然衛星不能以另一種方式形成，海勒說。
海勒說：“這個系統有可能實際上是透過我們在太陽系中沒有見過的機制形成的。”
他提出了一個替代理論，類似於巨行星形成理論，即這兩個物體最初是一個由岩石行星組成的雙星系統。 這對星體可能從剩餘物質的星盤中吸取了氣體，就像巨行星形成的原理一樣，未來的行星消耗的氣體比其未來的衛星更多。 他警告說，這只是猜測，並且這兩個物體在很長的時間內可能不穩定。
儘管如此，如果開普勒 1625 b 周圍的海王星大小的系外衛星是真實存在的，那麼這個新系統可能會提供一個有趣的視角來了解太陽系之外的衛星形成過程，海勒說。
開普勒的資料並不是唯一可用的研究。 今年 10 月，蒂奇和基平使用哈勃望遠鏡觀察了該系統。 這些觀測結果應該很快就會公佈。
然而，在那之前，潛在的系外衛星的前景不容樂觀。
海勒說：“關於系外衛星的非凡論斷並沒有得到非凡的證據支援。”
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