天文學家發現了一個不尋常的恆星系統，它距離我們僅100光年，有六顆行星緊緊地擠在它們的宿主恆星附近——事實上，它們的所有軌道都可以容納在水星和我們的太陽之間的距離之內。令人費解的是，與我們自己的太陽系不同，這個新發現的宇宙一角似乎自數十億年前誕生以來就基本沒有變化。
“如果把銀河系比作帝國大廈，我們只能看到和探測到位於我們這一層公寓的恆星旁邊的行星，”研究合著者、加那利天體物理研究所的恩裡克·帕勒在新聞釋出會上告訴記者。“我們剛剛發現了我們的鄰居。”
100光年聽起來可能很遠，但從宇宙的角度來看，這個系統離我們非常近。它被命名為HD 110067，位於后髮座，靠近北方天空的室女座。
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而且由於HD 10067中的六顆行星與它們相當明亮和橙色的恆星非常靠近，因此它們都不位於宜居帶，即恆星周圍具有支援我們所知的生命的合適條件的區域。行星的軌道速度也很快，它們的“年”從9天到55天不等。
最初由美國宇航局的凌日系外行星巡天衛星（TESS）於2020年探測到，天文學家們早期就意識到他們正在處理至少兩個所謂的亞海王星，這些行星大約是地球的兩到三倍大，並且被明顯的蓬鬆大氣層覆蓋。研究合著者、芝加哥大學的拉斐爾·盧克說，在TESS探測到之後不久，北方的天空就要消失在地平線以下，這意味著團隊只有一個月左右的時間使用地面望遠鏡來確認這一發現。
然後，藉助來自TESS的新資料，這些資料是在兩年後重新訪問同一片天空時收集的，再加上歐洲航天局的系外行星特性探測衛星（Cheops）針對該恆星進行更詳細觀測的“精心策劃的活動”，科學家們確認了該系統中的第三顆系外行星。
其餘三顆外行星歸因於TESS資料中無與倫比的星光衰減，已知這是由環繞行星引起的，這要歸功於所有三顆已確認行星的軌道幾乎完美地存在於科學家們所說的共振中。也就是說，第一顆行星每繞恆星執行三圈，第二顆行星就繞恆星執行兩圈。接下來的兩顆行星之間也存在完全相同的動力學。據計算，第四顆行星每繞恆星執行四圈，第五顆行星就繞恆星執行三圈，而第五顆行星又每繞恆星執行四圈，最外層的行星就繞恆星執行三圈。
在我們自己的太陽系中，冥王星與海王星也存在類似的共振（冥王星每繞太陽執行兩圈，海王星就繞太陽執行三圈）。
達特茅斯學院新罕布什爾州研究系外行星大氣層的研究生凱莉·羅克利夫（未參與這項新研究）告訴Space.com：“這個系統將幫助我們回答問題，而無需梳理所有不同的系外行星系統。”由於這六顆行星都圍繞同一顆恆星執行，並且似乎自形成以來就沒有改變過位置，因此天文學家可以僅使用這一個系統來更好地理解行星系統的形成和演化過程，方法是比較這六顆行星的各種引數，包括它們的組成，羅克利夫說。
她說：“這就像研究植物一樣——也許花瓣的顏色——可以告訴我們它生長的土壤。”“所以，HD 110067有很多非常令人興奮的地方！”
美國宇航局艾姆斯研究中心的同事首次通知盧克確認外行星，他回憶起透過電話會議與團隊其他成員分享了這個訊息。
他說：“我甚至可以透過耳機聽到房間裡沒有麥克風時的驚呼聲。”“你可以看出這是一個非常好的發現。”
這個具有完美共振系統及其長行星鏈的系統非常罕見。研究合著者、伯爾尼大學的休·奧斯本說，這是“我們在學校學到的東西，但我們並沒有真正認為它們可以應用於自然界”，他回憶起第一次得知這一發現時“震驚和高興”。“通常，我們做出預測，而大自然會找到另一種方法來做一些不太符合我們期望的事情。”
行星在從塵埃瀰漫的原行星盤中誕生時就開始共振，但這些精巧的軌道往往會因路過的恆星或系統內比其他行星更大的主導行星過於靠近而被打破平衡。這種情況也發生在我們太陽系中，但HD 110067似乎在任何此類干擾期間都保持了令人印象深刻的穩固。
奧斯本說：“我們曾經使用數學理論來預測這些軌道，而大自然確實匹配了這些美麗的、完美的分數。”“那是一個美好的時刻。”
研究這些行星甚至可以揭示為什麼許多太陽系（包括我們自己的太陽系）都缺乏亞海王星，儘管這種型別的行星是銀河系中最常見的型別。在我們宇宙的一角，人們認為木星在塑造我們系統及其行星的早期演化中發揮了決定性作用，可能吞噬了所有可用物質，以至於亞海王星大小的行星沒有機會合並。
因此，日內瓦大學的研究合著者阿德里安·勒盧說，新發現的行星系統是“進一步研究的黃金目標”，因為它看起來像大多數系統在行星形成的原行星盤消散時的樣子。
在未來幾個月裡，該團隊計劃測量行星的質量，這將有助於深入瞭解該系統的化學組成。然後在新聞釋出會上，科學家們分享說，或許可以對這些行星的演化進行某種“逆向工程”，以更好地瞭解它們的形成機制。
這項研究在一篇論文中進行了描述，該論文於週三（11月29日）發表在《自然》雜誌上。
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