【正見新聞網2023年12月04日】
【編者注】宇宙的浩渺對人類永遠是個迷，無從知道其實質。現代天文學所認識到的只是用現代高科技捕捉到的天體在人類所在空間能觀察到的變化瞬間，科學家抓住這一刻的觀測數據，提出理論，假說，象盲人摸象，難以窺探到整體和其本質所在。如果只在人類這個空間去探索宇宙的奧秘，終歸是竹籃打水一場空。希望讀者從現代天文的發現中，能思考宇宙、人體、生命的真正意義何在。
HD 110067 的六顆行星以有節奏的華爾茲繞著它們的恆星旋轉，其中相鄰軌道的長度是彼此的整數倍。最裡面的行星繞六圈的時間，最外面的行星繞一圈的時間。圖片來源：蒂博·羅傑/NCCR 行星
據科學雜誌網站2023 年 11 月 29 日報導，天文學家在距離地球僅100光年的一顆恆星周圍發現了一個非常不尋常的行星系統。它擁有六顆行星，都比地球大，但比海王星小。所有行星都以有節奏的和諧軌道運行。這顆恆星的亮度、它與地球的相對距離以及它的六個繞軌道運行的奇特物體可能使該系統成為研究這些行星（稱為亞海王星）形成的完美實驗室。
「這是一個令人愉快的系統，」開放大學的天文學家卡羅爾·哈斯韋爾說，她沒有參與今天發表在《自然》雜誌上的這項研究。這些行星的軌道都比水星的軌道更緊。但哈斯韋爾說，如果進一步觀察發現該恆星的宜居帶中有更多行星存在液態水，「那麼它可能會成為銀河系中最有趣的恆星。」
地球是太陽系中最大的岩石行星，但整體上排名第五。第四顆是冰冷的海王星，它是氣態巨行星中最小的，但其大小仍然是地球的四倍，質量是地球的 17 倍。這種巨大的差異被認為是它們形成條件的自然結果：外太陽系的冰冷區域與太陽附近的溫暖氣候。但在銀河系的其他地方都發現了這些尺寸之間的行星，這迫使人們重新思考。然而，一個神秘的差距仍然存在：直徑在 1.5 到兩倍地球之間的行星似乎幾乎完全不存在，天文學家渴望知道其中的原因。
新系統的發現涉及兩台太空望遠鏡、多台地面望遠鏡以及數十名天文學家三年多的探測工作。這項搜尋工作始於 2020 年，當時芝加哥大學的天文學家拉斐爾·盧克 (Rafael Luque) 正在仔細研究NASA凌日系外行星勘測衛星(TESS) 發出的警報，該衛星旨在尋找因行星從前方經過而導致恆星亮度下降的情況。他注意到與 HD 110067 相關的有趣但不確定的下降，HD 110067 是一顆距離地球僅 100 光年的類太陽恆星。為了了解更多信息，他必須等到 2022 年初，TESS 回到同一片天空。
新數據明確了該恆星的前兩顆行星，即軌道周期為 9.1 天和 13.7 天的行星。歐洲航天局系外行星特徵衛星（CHEOPS）隨後進行的觀測發現了第三顆行星，其軌道周期為 20.5 天。
但這些數據還包括另外四個令人費解的星光下降或凌日現象，該團隊無法完全確定是否存在其他行星。「我們需要一個額外的約束，」盧克說。為了更進一步，研究小組求助於軌道理論。三顆已知行星的軌道在每對相鄰行星之間顯示出 3/2 共振：內行星每繞軌道運行 3 次，外行星繞軌道運行兩次。由於預感其他行星也可能處於共振狀態，盧克的團隊尋找了其他具有 2/1、3/2、4/3 等共振頻率的假設行星。第四顆行星處於 3/2 共振狀態，軌道周期為 30.8 天，與兩次凌日完美匹配。
進一步的研究顯示剩下的兩次凌日與每 41.1 天和 54.7 天繞一圈的行星很好地吻合。這些行星中的每一個都與其內部鄰居處於 4/3 共振狀態。
該團隊非常幸運：只有大約 1% 的行星系統顯示出鄰近行星之間存在共振，而 HD 110067 系統是第一個已知的六顆行星的共振鏈。（另一個著名的行星系統，TRAPPIST-1，有七顆地球大小的行星，但它們只是處於近共振狀態。）雖然理論預測行星往往在這種共振中形成，但經過億萬年的流逝，它們通常會變得不穩定或受到引力撞擊使它們不同步，無論是路過的恆星還是偏離位置的行星。CHEOPS 項目科學家馬克西米利安·岡瑟 (Maximilian Günther) 表示，HD 110067 提供了一個獨特的機會來了解其形成條件，因為在其估計的 80 億年壽命期間，似乎沒有任何東西擾亂了軌道。「它就像研究行星系統形成和演化的化石，」他說。
資料來源：
https://www.science.org/content/article/astronomers-stunned-six-planet-system-frozen-time