超级类地行星的形成：也许不是我们设想的那样

20年前，天文学家首次发现围绕一颗正常恒星旋转的系外行星，给人们带来了欣喜和困惑。这颗被命名为飞马座51b的行星体量是木星的一半，但它的轨道周期只有4天，令人难以置信地接近恒星，比水星88天的轨道周期小了太多。研究行星形成的理论物理学家无法解释一颗如此巨大的行星如何能在一颗新生的恒星周围如此狭窄的范围里生成。如果不是因为搜寻系外行星时很快就找到了更多的热木星，它很可能被看作一颗反常的星球。同时，被搜寻到的还有其他奇异的星球：具有被拉长和高度倾斜轨道的行星，甚至绕恒星反向公转的行星——公转方向与恒星自转方向相反。

随着2009年美国航空航天局开普勒空间望远镜升空，搜寻行星的进程加快了，它发现的2500个太阳系外的天体系统为系外行星研究增加了统计学重量，同时也带来了更多困惑。开普勒空间望远镜发现银河系内最常见的行星体量介于地球和海王星之间，这类行星被称为“超级地球”，在内太阳系没有这种行星存在，同时也被认为是不可能在内太阳系形成的。

 

 

资料图

 

现在，地面的天文望远镜可以直接收集来自系外行星的光线，而不是像开普勒空间望远镜那样，间接检测它们的存在。这些地面天文望远镜搜集到的数据同样显示了异常行星的存在。它们发现了体量为木星数倍的巨型行星，以海王星与太阳距离的2倍围绕它们的恒星运转——这是另一个理论学家认为的不可能生成大型行星的区域。其他恒星系统跟我们有序的太阳系完全不同，这给那些用于解释行星形成的、我们耳熟能详的理论带来了挑战。

 

 

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斯坦福大学物理学家布鲁斯·麦金托什说：“从第一天开始，理论无法和现实很好契合这一点就很明显，从来没有哪一个理论能跟得上观测。”