天文学家们对一颗新发现的行星感到困惑。这颗行星名为 TOI-6894b，围绕一颗距离地球 238 光年的恒星运行。这颗行星非常巨大；而这颗恒星却很小，是一颗红矮星，质量仅为我们太阳的 20%。这就是让人们困惑的地方。
低质量恒星通常不会孕育大型行星，或者至少天文学家以前是这样认为的。尽管行星形成过程尚不清楚，但基本理念是，年轻恒星周围的气体、尘埃和碎屑盘开始旋转，最终由于引力和其它因素，聚集成行星。
“我们观察到正在形成中的年轻恒星，盘的大小和质量与恒星的大小成比例。所以，大约来说，恒星越大，盘的质量越大，恒星越小，盘的质量越小，”华盛顿大学的天体物理学家 Eric Agol 说。这就是为什么你不期望一颗小恒星会产生一颗巨行星。可用的物质太少了。
大型行星，如 TOI-6894 b
但显然，这是可能发生的。例如，在 2023 年，天文学家们发现了一颗质量相当于海王星的行星，围绕着一颗质量比我们太阳小九倍的恒星运行。Agol 说，虽然也发现了其他围绕小恒星运行的大型行星，但这些行星距离它们的恒星要远得多。他说，这是有道理的，因为离恒星越远，形成行星的物质就越多。
不过，这样的系统似乎非常罕见，尽管科学家们正在积极寻找它们。
“如果我们能发现更多围绕低质量恒星运行的大型行星，我将非常兴奋，我认为我们不能排除 there are more large planets like TOI-6894 b out there 的可能性，”华威大学的天体物理学家、TOI-6894 b 发现团队的领导者 Edward M. Bryant 说。
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行星形成过程
虽然没有人知道这颗小恒星是如何孕育出如此巨大的行星的，但有几种可能性。Bryant 解释说，一种可能性是通过一种称为引力盘不稳定性（gravitational disc instability）的过程形成的。这就是围绕恒星的气体和尘埃盘分裂成碎片并坍缩成行星，尽管 Bryant 说，要达到这种情况所需的精确条件仍然未知。
Agol 说，另一种可能性是，这颗行星实际上是在离恒星更远的地方形成的，然后向内迁移。它之所以这样做，可能是因为它失去了阻止它落入其恒星的角动量。
他说，这可能会发生在它与伴星相互作用时。当盘形成过程中，小行星和气体盘带走了行星的部分角动量，也可能导致其向内移动。Agol 说，第三种可能性是，形成了多颗行星，当它们相互作用时，其中一颗被推到了离恒星更近的地方。
探索未来的行星形成
对于理解行星形成来说，这是一个令人兴奋的发现。然而，Agol 说，TOI-6894 b 也为詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）提供了很好的机会。他说，当行星凌日（transit）其恒星时，它会遮挡恒星的光盘，导致恒星亮度下降。
Agol 说：“对于大多数巨行星来说，你会看到一个大约 1% 深度的下降。在这种情况下，净值约为 17%，这非常惊人。”
这意味着这颗行星可能拥有一个非常广阔的大气层，这将使其更容易研究。
Agol 说：“我们可能会了解到行星大气的组成成分，这将有助于我们改进行星形成的模型。“对于 JWST 来说，这将是一个非常令人兴奋的观测目标。”
Bryant 说，这一发现并没有完全颠覆人们对行星形成的看法，但它确实强调了更好地理解这些行星形成环境的必要性。
“随着我们未来探索这些环境和情景，TOI-6894 系统将是一个重要的基准系统。”
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Nature Astronomy. 一颗绕着 0.2 太阳质量主星运行的凌日巨行星
NASA Exoplanet Archive. TOI-6894 概览
Science. 一颗近距离绕着一颗非常低质量恒星运行的海王星质量系外行星挑战了形成模型
