Credit: ESO/L. Calçada/spaceengine.org
天文学家使用南欧天文台超大望远镜（VLT）在内的多种望远镜组合，发现了一个由六颗系外行星组成的系统，其中五个系外行星以罕见的节奏围绕着它们的中央恒星。研究人员认为，该系统可以提供有关行星（包括太阳系中的行星）如何形成和演化的重要线索。
该团队首次观察到 TOI-178，一颗位于雕刻家星座中约200光年远的恒星时，以为发现了在同一轨道上绕过的两个行星。但在仔细观察下却发现完全不同的东西。 日内瓦大学和瑞士伯恩大学的阿德里安•勒勒乌 (Adrien Leleu) 说：“我们发现，没有两个行星以相同的距离围绕着恒星运行，而是有多个行星以非常特殊的配置运行。 ” 他领导的研究，发表在天文学与天体物理学 (Astronomy & Astrophysics) 期刊中。
这项研究表明，该系统拥有六颗系外行星，除了最靠近恒星的一颗外，其他行星在轨道中运行时，都被锁定在有节奏的韵律中。换句话说，它们是共鸣的，而且当行星围绕恒星运转时，某些模式会重复出现，有些行星每隔几次轨道运行后会排列一次。在木星的三个卫星 ——艾欧，欧罗巴和木卫三（Io, Europa, Ganymede）的轨道上，也观察到类似的共振。艾欧是最接近木星的卫星，当完成围绕木星轨道四次时，距离最远的木卫三则完成一次围绕轨道，而欧罗巴则完成两次轨道围绕。
TOI-178系统的五个外系外行星，则是以更复杂的共振链运行，也是目前发现的最长行星链。当三个木星卫星以4：2：1的比例共振时，TOI-178系统中的五个外行星遵循 18:9:6:4:3 的比例运行—— 即当共振链的第二个行星完成18个轨道时，距离恒星的第三个行星（链中的第二个）完成9个轨道，依此类推。实际上，科学家最初只在系统中发现了五个行星，但是通过遵循这种共振节奏，他们透过计算而找出下一个在轨道上出现的行星。
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行星的共振之舞，不仅仅是对轨道韵律的好奇心，还提供了行星系统过去的线索。伯尔尼大学的合著者扬·阿里伯特（Yann Alibert）解释说：“该系统的轨道排列得井井有条，这告诉我们该系统自诞生以来发展非常缓慢。” 如果该系统在其生命的早期就受到了极大的干扰，例如受到了巨大的冲击，那么这种脆弱的轨道结构将无法幸免。
韵律系统中之乱
虽然轨道的排列整齐有序，但行星的密度却比较混乱。参与这项研究、来自瑞士日内瓦大学的内森·哈拉（Nathan Hara）说， “有一颗密度与地球一样的行星，紧挨着一个低密度的行星，其密度为海王星的一半；接着是一颗密度同海王星的行星。这不是我们习惯看到的。” 例如，在我们的太阳系中，行星排列整齐，坚硬高密集的行星比较靠近中心的恒星，而蓬松的低密度气体行星则离地越远。
“轨道运动的节奏和谐、而密度排序混乱的反差，无疑挑战了我们对行星系统演化的形成和认识，” 勒勒乌说。
Content Source: “Puzzling six-exoplanet system with rhythmic movement challenges theories of how planets form“, ESO Science Release (CC BY 4.0 Int’l)
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