大火炉之侧岂容大雪球——我国天文学家揭开热木星轨道内迁之谜
（图片来自网络）
新华社北京11月4日电 11月3日，《新华每日电讯》发表题为《大火炉之侧岂容大雪球——我国天文学家揭开热木星轨道内迁之谜》的报道。
1995年10月，人类首次在一颗类似太阳的恒星周边发现了行星“飞马座51b”，开启了系外行星研究的序章。
但研究显示，飞马座51b的轨道离宿主恒星极近，远超传统行星理论预期。天文学家发现其离恒星距离仅为地球与太阳距离的二十分之一，远比离太阳最近的行星水星更接近恒星，这让“大火炉”旁存在“大雪球”的发现充满科学矛盾。
突破传统的热木星
飞马座51b是一颗气态巨行星，如同木星，但轨道位置与传统理论相悖。南京大学天文与空间科学学院谢基伟教授指出，太阳系“内小外大”的构型曾用“雪线”理论解释，但飞马座51b的生存挑战了这一理论。
为解开谜题，天文学家提出“热木星”这一新类型。谢基伟教授介绍，热木星是原本在遥远寒冷地带形成的气态巨行星，在某种机制作用下迁移至离恒星极近的轨道。当前天文学界的主流观点认为，热木星是通过“盘迁移”“散射迁移”等机制实现轨道内迁的。
研究突破与发现
谢基伟所领导的国际研究团队，通过分析热木星与宿主恒星的年龄关系等突破口，发现热木星的出现率随恒星系年龄增长呈现“分段衰减”特征：以20亿年为拐点，此前衰减较慢，后期衰减加快。进一步研究发现，热木星分为“早来族”和“晚来族”——“早来族”约占六成，在宿主恒星形成的最初几千万年内完成内迁；“晚来族”约占四成，在后续上亿乃至数十亿年的漫长岁月里，通过“长期混沌”机制与其他天体相互作用后内迁。研究还显示，“晚来族”更倾向于出现在金属元素丰富的恒星周围，且其轨道面与恒星自转轴存在显著夹角，印证了“长期混沌”机制的理论假设。
该研究团队利用郭守敬望远镜、盖亚空间探测器等国内外天文设备的数据，扩大样本至123颗热木星后，得出定量分析结论，为优化以往热木星迁移模型、预测恒星附近是否存在热木星等提供支撑。此次研究成果以论文形式发表于国际学术期刊《自然 - 天文学》。
谢基伟表示，研究深层意义在于通过研究热木星演化，也能推测太阳进入红巨星阶段后地球等行星的命运，同时为寻找宜居行星提供思路。此外，我国即将发射自己的空间望远镜，未来有望更深入地探索系外行星和行星演化奥秘。
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