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。