一個(gè)新的理論暗示,一顆年輕的恒星或許會(huì)對(duì)另一個(gè)發(fā)展中的恒星系統(tǒng)猛拽一把,從而使得圍繞它們的行星以一個(gè)傾斜的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)。這一想法可能也解釋了就在家門附近的一個(gè)存在已久的謎--為什么地球軌道相對(duì)于太陽赤道傾斜了7°。
1995年,瑞士天文學(xué)家有了第一顆"熱木星"的驚人發(fā)現(xiàn),這是一種近距離環(huán)繞其母星運(yùn)轉(zhuǎn)的氣態(tài)巨行星。為了解釋這一奇異的發(fā)現(xiàn),理論學(xué)家提出,行星形成時(shí)距離恒星很遠(yuǎn),但后來通過在曾環(huán)繞恒星的由氣體與塵埃構(gòu)成的原行星盤中運(yùn)轉(zhuǎn)而逐漸向內(nèi)遷移。在這種所謂的盤遷移過程中,行星依然停留在原行星盤中,因此其軌道的傾斜程度與母星相匹配。
然而當(dāng)天文學(xué)家在2008年開始在傾斜甚至反向軌道中尋找熱木星時(shí),盤遷移理論遭受了沉重打擊。這種任性的行星似乎成為"暴力"的受害者:其他行星的引力有可能將它們踢到獨(dú)特的軌道上。
如今,美國馬薩諸塞州劍橋市哈佛-史密森天體物理學(xué)中心的天文學(xué)家Konstantin Batygin表示,是時(shí)候給"和平"一個(gè)機(jī)會(huì)了。他說:"一旦你考慮到行星系統(tǒng)通常誕生在多恒星環(huán)境中的事實(shí)后,方向偏離的軌道實(shí)際上便是盤遷移的一個(gè)自然結(jié)果。"并強(qiáng)調(diào),許多恒星都有自己的伴侶。在日前的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上,Batygin計(jì)算了一顆年輕恒星的原行星盤是如何被環(huán)繞前者的第二顆恒星所扭曲的。當(dāng)一顆巨行星通過這個(gè)傾斜的盤螺旋向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),它最終將沿著這條路重重地撞在母星的赤道上。
曾測量了幾顆熱木星傾斜軌道的劍橋市麻省理工學(xué)院(MIT)的天文學(xué)家Josh Winn說:"我認(rèn)為這是一個(gè)完全合理的想法。最好的一件事就是我們可以測試它。"Winn指出,如果Batygin是對(duì)的,那么這種不重合性便應(yīng)該在缺乏熱木星的恒星系統(tǒng)中很常見,這是因?yàn)閮A斜的原行星盤并不需要熱木星的存在。迄今為止,美國宇航局(NASA)的開普勒探測器僅僅測量了一個(gè)多行星系統(tǒng)的傾斜情況--在恒星"開普勒30"周圍有3顆行星,所有的行星都可以將它們的軌道與恒星的赤道對(duì)齊。未來,Winn計(jì)劃觀測其他的多行星系統(tǒng),并測試Batygin的理論。
另一個(gè)多行星恒星系統(tǒng)已經(jīng)有了一個(gè)傾斜的例子,那就是地球本身。"我認(rèn)為在銀河系的某處,有一顆恒星應(yīng)該為我們的傾斜負(fù)責(zé)。"Batygin說。他推測,太陽曾有一顆伴侶恒星--從而使太陽星云傾斜了7°,并在行星出現(xiàn)后逃離。
然而許多其他的系統(tǒng)依然擁有2顆或3顆恒星。太陽系附近的鄰近阿爾法人馬座便包含有3顆恒星,而第二顆最亮的恒星則擁有一顆與地球質(zhì)量類似的行星。Batygin預(yù)測:"這是一個(gè)好機(jī)會(huì),天文學(xué)家將在阿爾法人馬座系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)不重合性。"阿爾法人馬座的兩顆最亮的恒星靠得足夠近,從而導(dǎo)致每一顆恒星都能夠使另一個(gè)恒星系統(tǒng)發(fā)生傾斜。(來源:中國科學(xué)報(bào))