虽然如今发现系外行星已是常事,但最明显的探测方法——直接拍摄行星照片——仍然是最具挑战性的方法之一。而且这类照片几乎总是显示一颗巨大的行星在远离其母星的轨道上运行。
因此,研究人员惊喜地发现,围绕 PDS 70(一个距离地球约 370 光年的年轻恒星系统)运行的第二颗行星。这是直接成像观测到的第二个多行星系统,图像显示该恒星系统仍在形成中,为了解行星系统的形成和演化提供了有价值的证据。
注意缺口
该系统中发现的第一颗行星名为 PDS 70 b,于 2018 年发现。它的质量约为木星的 4 到 17 倍,轨道距离其恒星的距离与我们太阳系中天王星到太阳的距离差不多。
新行星名为 PDS 70 c,其轨道距离约为我们太阳系中海王星的距离。它的质量比邻居小,约为木星质量的 1 到 10 倍。由莱顿天文台的 Sebastiaan Haffert 领导的天文学家使用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜拍摄了这些图像。他们于周一在《自然·天文学》上发表了他们的发现。

中心恒星在此处用白星标记,而两颗运行的行星则用红圈圈出。(来源:ESO/S. Haffert)
ESO/S. Haffert
由于该系统非常年轻,只有大约 600 万年的历史,中心恒星仍然被气体和尘埃盘环绕,就像大多数年轻恒星一样。但是,行星们已经在盘中清除了一个很大的空隙,范围大约在 19 亿到 38 亿英里之间,并在这个空隙中绕恒星运行。
过去也曾发现过围绕年轻恒星的尘埃云中存在此类空隙,而系外行星通常被认为是这些空隙的来源。随着行星的运行,它们的引力将附近的物质向内吸入,最终吞噬掉所有的附近尘埃和气体,从而形成一个空隙。最终,行星将耗尽物质并停止生长。这也是研究人员认为我们太阳系行星形成的方式。但在许多系统中,只能看到空隙,而行星本身却看不见。
PDS 70 直接证实了同一系统中存在行星和空隙,这为天文学家关于行星形成的理论提供了强有力的支持。此外,这两颗行星的运行存在共振,内行星绕恒星运行的周期是外行星的两倍。这种共振可能导致行星随时间迁移,研究人员怀疑木星和土星之间的这种共振塑造了太阳系早期历史的大部分。














