对一颗遥远的系外行星及其太阳系的新观测,为一项长期存在的宇宙学理论提供了证据:掠过恒星可以扰动行星系统并改变行星的轨道——无论好坏。根据它们经过的方式,恒星可以轻轻地将行星推入更稳定的轨道,或者给它们一脚,将它们完全踢出系统。而新的证据表明,这类遭遇可能可以解释我们太阳系中奇特天体(如奥陌陌或行星九号)的运行轨迹。
移动行星
天文学家 Paul Kalas 和 Robert De Rosa 利用盖亚(Gaia)航天器(该航天器目前正在绘制十亿颗恒星的星图)的观测数据,研究了一次天体近距离飞掠可能如何影响了一个距离地球 300 光年的系外行星系统,该系统名为 HD 106906。该系统中心有一对恒星,一颗质量是木星 11 倍的巨大行星围绕它们运行。而这颗行星的轨道十分可疑:它具有高度的偏心率,这意味着它有时会近距离掠过恒星,然后又摆动到比太阳和地球之间距离大 700 倍的地方。当科学家们发现这个奇怪的世界时,他们对它能在如此 odd 的轨道上形成表示怀疑。
那么它是如何到达那里的?
在上周发表于《天文杂志》的研究中,该团队提出,这颗行星实际上是在一个更近、更圆的轨道上形成的。大多数行星都是这样围绕它们的恒星形成的。但随着时间的推移,其母星恒星组合的反复撞击可能增加了它的偏心率。如果发生足够多的遭遇,这颗行星甚至可能被完全踢出其系统。天文学家认为,像外星小行星奥陌陌这样的天体就是这样产生的,它们在与一颗大行星反复遭遇后经历了这种撞击。
但这颗系外行星并没有完全被抛弃。相反,有什么东西稳定了它的轨道,将行星推到了离母星足够远的地方,以避免被逐出。Kalas 和 De Rosa 检查了该系统附近的 461 颗恒星,发现只有一颗恒星——或者更确切地说,是另一个双星系统中的两颗——可能曾近距离飞掠过。
这些恒星在 200 万到 300 万年前确实近距离飞掠过该系统。而某种东西阻止了这颗行星继续远离它的家园,但却让它保持着奇怪而遥远的轨道。
行星九号的启示

这张地图显示,系外行星 HD 106906 的轨道比我们太阳系中的大多数行星都要远得多。它还显示了舒尔茨星(Scholz's star)的近距离飞掠,它在遥远的过去曾扫过我们自己的太阳系。(图片来源:Robert De Rosa, Stanford University)
Robert De Rosa, Stanford University
这张地图显示,系外行星 HD 106906 的轨道比我们太阳系中的大多数行星都要远得多。它还显示了舒尔茨星(Scholz’s star)的近距离飞掠,它在遥远的过去曾扫过我们自己的太阳系。(图片来源:Robert De Rosa, Stanford University)
Kalas 表示,我们自己的太阳系很可能也发生了类似的事情。以行星九号为例。“如果它存在,”Kalas 说,“它是一颗遥远的行星,从未近距离接近我们太阳系的其余行星。”但天文学家认为大多数行星形成时离它们的恒星更近,这意味着必须有某种力量将它推得这么远。“木星可以把东西送到很远的地方,”Kalas 说。“但那些物体会回到它们开始的地方,并再次与木星互动。如果你这样做 10 到 100 次,木星最终会把它踢到星际空间。行星九号仍然与我们的太阳相连。要让它摆脱与木星的反复互动,唯一的方法就是让某个外部力量给它一个额外的推力,使其离太阳更远。”这种推力需要来自另一个大质量物体——比如一颗过路的恒星。天文学家甚至发现了曾穿越我们太阳系外缘的恒星的证据,比如舒尔茨星,它在大约 7 万年前掠过。
科学家们尚未找到踢出行星九号的恒星——尤其是因为他们还不完全确定这颗行星是否存在,或者它在哪里。但 Kalas 指出,通过他的研究,他们现在有了证据表明这些恒星确实会影响它们擦身而过的系统。














