科学家发现一对处于青少年阶段的系外行星系统

2021年7月15日上午9:04 • 科学 • 阅读 796

我们的太阳系存在已经超过45亿年了，在太阳系刚形成的时候，太阳活动可能比现在更加活跃，那个时候的太阳系和现在肯定有很大的不同。但是对于早期太阳系的了解，科学家并不是十分的清楚，好在在宇宙中有很多类似的系外行星系统可以供科学家来研究，其中不乏一些类似于太阳系早期的恒星系统。

比如最近科学家就在130光年外发现了一对系外行星系统，分别是TOI 2076和TOI 1807。这两个恒星系统都比较年轻，可能年龄只有2亿年，这对于太阳来说，无疑是还处于青少年阶段，而不是婴儿阶段或者成熟阶段。虽然这两颗恒星相距较远，达到了30光年，并不是一个双星系统，但是因为两者的运动方向和速度都很类似，所以科学家推测这两颗恒星可能都是起源于同一个星云。

TOI 2076和TOI 1807都属于K型恒星，比太阳稍微小一些温度也更低一些。因为还处于恒星形成的早期阶段，所以这两颗恒星上会发生比太阳能量更大的耀斑，恒星耀斑的频率也更高。通过对这两颗恒星的观测，科学家能够了解到太阳系早期的一些情况。

在最近的一次观测中，科学家发现了这两颗恒星的一些系外行星。其中TOI 2076上发现了三个迷你海王星，这些系外行星的直径介于地球和海王星之间，其中最内层的TOI 2076 b大约是地球大小的三倍，每10天绕恒星旋转一周，更外侧的TOI 2076 c和TOI 2076 d都比地球大四倍多，公转轨道周期超过17天。

通过这些数据其实我们也知道，这些系外行星都是非常靠近母恒星的，其实目前科学家很少能发现长周期的系外行星，至今还只发现了一颗公转周期超过100天的系外行星，当然这并不是说系外行星的主流是短周期行星，主要是长周期行星很难观测，它们的轨道太靠外，能够观测到的几率更小，更难以发现。

回归正题，另外一颗恒星TOI 1807目前只发现了一颗系外行星，也就是TOI 1807 b，它只有地球大小的两倍，但是神奇之处在于它的轨道周期只有13个小时，可见它距离母恒星有多接近了，实施上这么短公转周期的系外行星也是很少见的。TOI 1807 b是迄今为止在这些所谓的超短周期系外行星中发现的最年轻的例子。

科学家们目前正在努力测量这些系外行星的质量，但来自过度活跃的年轻恒星产生的干扰可能会使这项工作变得更具有挑战性。

根据理论模型，行星最初在新生恒星周围的气体和尘埃盘中形成，然后会拥有厚厚的大气层。在某些情况下，行星会因恒星辐射而失去最初厚厚的大气层，留下岩石核心。但是其中一些系外行星后期可以通过火山活动等行星过程继续发展出二级大气，而这种二级大气和初始的大气层成分是有很大不一样。

TOI 2076和 TOI 1807系统的年龄表明它们的行星可能处于大气演化的中间位置。TOI 2076 b从其恒星接收的紫外线是地球从太阳接收的400倍；而 TOI 1807 b接收的紫外线大约是地球的22000倍。这些强烈的恒星辐射将会摧毁行星的原始大气层。

新发现的这四颗系外行星中，科学家最感兴趣的就是TOI 1807 b，这主要还是因为其独特的超短公转周期，根据传统的理论模型表明，想要在如此接近母恒星的地方形成一颗行星是非常困难的，所以科学家推测，TOI 1807 b可能是在较远的轨道上形成，并迁移到现在这个轨道位置的。这么近的距离，也可能意味着TOI 1807 b表面上没有大气层，而是被岩浆海洋所覆盖。