本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
究竟有多少行星圍繞任何給定的恆星執行,這在系外行星科學中仍然是一個主要的未知數。用於探測行星和量化其特徵的兩種主要技術具有顯著的侷限性,使我們無法全面瞭解其他太陽系的內容。徑向速度測量可以捕捉到恆星圍繞系統共同質心或平衡點的明顯運動,這是由於任何行星的引力拉動造成的。但是,行星越小,它們離恆星越遠,訊號就越弱。多顆行星和更長的軌道週期使情況更加複雜,產生了複雜的模式,這些模式也可能在僅跨越幾年的資料中被不完全取樣。凌星觀測,例如開普勒任務所進行的觀測,偏向於探測圍繞小恆星的小軌道上的大型行星,因為在這些情況下,行星最有可能更頻繁地阻擋來自恆星的光線。
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所有這一切意味著,在基本上所有目前已知的系統中,我們可能只掌握了關於軌道行星真實數量的不完整資訊。儘管如此,探測到多顆行星的恆星肯定會出現。在超過 550 個已確認的系外行星系統中,有超過 90 個系統擁有不止一顆行星(總共超過 760 個世界)。現在,一項來自HARPS 儀器的徑向速度資料的新研究表明,這些系統之一 HD 10180 可能擁有九顆主要行星——從行星豐富度排行榜的榜首上取代我們自己的太陽系。
在最近的一篇論文中,Mikko Tuomi 將一種複雜的貝葉斯(機率)分析技術應用於 2003 年至 2009 年期間的測量結果。恆星 HD 10180 是一顆接近太陽的類似物,質量比太陽大約大 6%,成分相似,距離我們約 127 光年。先前對該資料的調查表明,該系統中可能存在六顆或七顆行星,Tuomi 聲稱存在另外兩個天體,儘管統計意義相對較低。這些世界的質量範圍從地球質量的 1.3 倍以上到 65 倍以上,並且軌道將它們全部放置在我們太陽系中木星軌道等效範圍之內。
如果進一步的觀測證實了這一說法,這將使 HD 10180 系統成為一個異常繁忙的地方。九顆行星,範圍從可能與地球大小相當到海王星大小及更大,全部擠在這顆恆星的內部區域。先前對其他系統的研究已經表明,行星通常是“最大程度地密集排列”的——如果它們可以形成,它們就會形成,並且儘可能地靠近,只要引力動力學允許。在這種情況下,任何世界之間軌道間距的減小或質量的增加都會使系統不穩定。對於 HD 10180,計算機模擬將告訴我們這 9 個行星候選者是否真的可以在數十億年的時間裡形成一個穩定的系統,這些模擬尚未執行,但看起來很有希望。
所有這一切都提出了一個更有趣的問題。沒有明顯的理由表明這些是 HD 10180 系統中唯一的行星。最外層候選者似乎具有 6 年軌道週期這一事實是當前測量組侷限性的一個強函式,並且該系統的密集性質並不排除在更遠的軌道上存在更多天體。換句話說,沒有人知道實際上有多少行星圍繞 HD 10180 更遠的地方執行。這 9 個候選者的總質量至少為 170 個地球質量,但這僅略高於木星質量的一半,即使是這個數字的兩倍,也表明製造這些行星的原始原行星盤可能擁有充足的額外物質來製造更多行星(假設與我們自己的太陽系有一些相似之處)。
正如我們已經看到的那樣,星系充滿了行星,使我們自身的情況看起來不那麼特殊,我們自身的行星豐富度也可能相當平庸。

