科学家发现有四类行星系统
2023-07-21高凌云
现代物理知识 2023年2期

太阳系中的一切井然有序,如金星、地球或火星,轨道相对靠近恒星。另一方面,大型气体和冰巨星,如木星、土星或海王星,在太阳周围的大轨道上运行。在科学期刊《天王星与天体物理学》(Astronomy&Astrophysics)上发表的两项研究中,来自瑞士伯尔尼大学(Universities of Bern)和日内瓦大学(Universities of Geneva)以及国家行星研究中心(National Centre of Competence in Research,NCCR)的研究人员表明,我们的行星系统在这方面是非常独特的。
论文主要作者米什拉(Lokesh Mishra)说,研究人员开发了一个框架来确定同一系统行星之间的差异和相似之处。结果发现,这样的系统框架不是两个,而是四个。
新的框架使研究人员能够在系统层面研究整个行星系统,如果一个系统内的小行星靠近恒星,而大质量行星离恒星较远,这样的系统就是“有序”结构。相反,如果一个系统中行星的质量随着与恒星的距离而减少,那么这个系统就是“反有序”的。如果一个系统中的所有行星都有相似质量,那么这个系统的结构就是“相似”的。“混合”行星系统是指行星质量有很大变化的行星系统。研究表明,具有相同结构类型的行星系统具有共同的形成路径。
米什拉说:他们的研究表明,“相似”的行星系统是最常见的结构类型。在夜空中可见的恒星周围,大约8/10的行星系统是这种类型;而包括太阳系在内的“有序”结构,似乎是最罕见的一类。
米什拉解释,行星形成的气体盘和尘埃盘的质量,以及各自恒星中重元素的丰度,都对行星系统结构形成起作用。行星之间的动态相互作用(如碰撞或喷射)会影响最终的结构。……
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