研究发现太阳系其实不“另类”

近日，由加拿大理论天体物理研究所祝伟团队，以及北京大学东苏勃、南京大学谢基伟等人，利用国家天文台郭守敬望远镜（LAMOST）的观测数据重新估计了拥有“超级地球”的恒星比例，发现类似太阳系一样的不含“超级地球”的系统其实是占绝大多数的。相关研究论文近期发表于《天体物理学报》。

这项研究源于一个困扰了人们很久的问题。自2009年开普勒太空望远镜升空以来，人类发现了数千颗系外行星。令人意外的是，绝大多数系外行星与太阳系已知行星很不一样——这些系外行星大小介于地球和海王星之间，轨道周期一般在100天以内，被称为“超级地球”，然而太阳系中并不存在这类行星。太阳系难道是行星系统里的一个“另类”？

近年来的多项研究似乎给出了“是”的答案。天文学家发现超过一半的类太阳恒星周围都存在至少一个超级地球，这意味着，类似太阳系一样的行星系统属于少数群体。不过，这些研究中都有一个假设：假定多行星系统里面的行星的轨道都是共面的。

这次，科研人员从LAMOST对开普勒天区的恒星光谱观测数据中，提取出3万颗类太阳的恒星，并进行了一种名为“掩食时变”效应的分析。利用这一效应，人们可以知道同一系统内部是否存在与掩食行星轨道不共面的行星。他们分析发现，在假定所有的多行星系统都是共面的情况下得到的理论曲线，无法解释关于掩食行星数量的观测数据。为了更好地解释这些观测数据，越少行星的系统必须越“热”（即各个行星轨道不共面），而越多行星的系统必须越“冷”（即行星轨道趋于共面）。

研究团队发现，只有30%的类太阳恒星周围存在“超级地球”，像太阳系一样不存在“超级地球”的恒星其实是占大多数的。