研究人员已经确定了一颗年轻的恒星，其轨道上有四颗木星和土星大小的行星，这是第一次在如此年轻的恒星系统中发现这么多巨大的行星。该系统还创造了迄今为止观测到最极端轨道范围的新记录：最外层行星距离恒星的距离是最内层行星的1000多倍，这就提出了一个有趣的问题，这个系统是如何形成的。这颗恒星只有200万年的历史（从天文学的角度来看，它是一个“蹒跚学步的孩子”）周围环绕着一个巨大由尘埃和冰组成的圆盘。这个盘被称为原行星盘，是行星、卫星、小行星和其他天体在恒星系统中形成的地方。
博科园-科学科普：众所周知，这颗恒星非常引人注目，因为它包含了第一颗所谓的“热木星”（一颗巨大的行星，围绕着它的母恒星运行）是在如此年轻的恒星周围被发现。尽管热木星是第一种被发现的系外行星，但它们的存在长期以来一直困扰着天文学家，因为它们经常被认为离母恒星太近，无法在原地形成。现在由剑桥大学领导的一个研究小组已经使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)来寻找这个刚出生不久炙热木星的“兄弟”行星。根据理论模型，这很可能是由围绕这颗年轻恒星运转的另外三颗巨大的气体行星造成，其研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上。这颗名为CI Tau的恒星距离我们约500光年，位于银河系一个高产的恒星“孕育区”内。
图片：University of Cambridge
它的四颗行星在它们轨道上有很大不同：最近(炽热的木星)的轨道相当于水星轨道，而最远的轨道的距离是海王星的三倍多。这两颗外行星的质量大约相当于土星，而这两颗内行星的质量分别是木星的1倍和10倍。这一发现给天文学家提出了许多问题，大约1%的恒星拥有热木星，但是大多数已知的热木星比CI Tau要老几百倍。目前无法说是否极端行星体系结构在CIτ热木星系统中是很常见，因为这些兄弟姐妹行星探测到他们对原生行星盘的影响——不会在旧系统不再有原生行星盘。目前还不清楚兄弟行星是否在推动最深处的行星进入超近距离轨道的过程中发挥了作用，也不清楚这是否在一般情况下产生热木星的机制中起作用。
另一个更神秘的问题是外两个行星是如何形成的。行星形成模型往往侧重于能够制造出已经观测到的行星类型，因此新的发现不一定符合模型。土星质量的行星应该是这样形成：首先积累一个固体内核，然后在顶部拉入一层气体，但这些过程在离恒星很远的地方应该是非常缓慢，大多数模型将努力在这么远距离制造出这么大质量的行星。未来的任务将是在多个波长上研究这个令人困惑的系统，以获得更多关于圆盘及其行星性质的线索。与此同时，ALMA是第一架具有行星成像能力的望远镜，可能会在其他系统中制造出更多的惊喜，重新塑造我们关于行星系统如何形成的图像。
博科园-科学科普｜研究/来自：剑桥大学
参考期刊文献：《天体物理学》
DOI: 10.3847/2041-8213/aae36b
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