【博科園-科學科普】當我們想到其他的行星系統(tǒng)時傾向于認為它們將按照我們所在系統(tǒng)的基本規(guī)則運作。在太陽系中，行星圍繞著太陽的赤道面靠近赤道。太陽的旋轉(zhuǎn)軸，其磁極的旋轉(zhuǎn)方向，也和大多數(shù)行星一樣(天王星，在它的一側(cè)旋轉(zhuǎn))。
GJ436星，圖片：University of Geneva/Denis Bajram
但是，如果對太陽系外行星的研究，宇宙充滿了各種可能性。想想這顆名為GJ436的恒星距離地球約33光年的紅矮星。多年來，天文學家們已經(jīng)知道，這顆恒星的行星表現(xiàn)得非常像一顆彗星。但是根據(jù)日內(nèi)瓦大學的天文學家最近的一項研究，這個行星也有一個非常奇特的軌道。這項研究發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上。這項研究由日內(nèi)瓦大學天文臺的文森特·布瑞爾(Vincent Bourrier)領(lǐng)導，其中包括來自美國田納西州立大學(Tennessee State University)的格勒諾布爾(Grenoble Alpes)大學和伯爾尼大學空間與居住中心(Center for Space and Habitability)的成員。
海王星大小的行星Gliese 436b的概念圖，被一圈氫氣包圍。圖片： NASA/ESA/STScI/G. Bacon
GJ436已經(jīng)成為許多科學興趣的來源，這在一定程度上要歸功于發(fā)現(xiàn)，它唯一確認的系外行星有一個類似于彗星的氣體包裹。這顆被稱為GJ436b的系外行星是2004年首次觀測到的，使用的是凱克天文臺的徑向速度測量。2007年GJ436b成為第一顆與它的恒星非常接近的海王星大小的行星?！盁岷Ｍ跣恰?。
2015年GJ436 b再次成為頭條新聞，因為科學家報告說，它的大氣層正在蒸發(fā)，導致了地球周圍巨大的云團和一個長長的尾隨故事。由于來自恒星的極端輻射，這片云被發(fā)現(xiàn)是地球大氣層中氫氣蒸發(fā)的結(jié)果。這種前所未見的現(xiàn)象本質(zhì)上意味著GJ436 b看起來像一顆彗星。
另一個關(guān)于這個行星的有趣的事實是它的軌道傾角，這是天文學家在過去的10年里一直困惑的。不同于太陽系的行星——其軌道大多是圓形的——GJ436b沿著一條非常古怪的橢圓軌跡。正如研究小組在他們的研究中所指出的，這顆行星也不是沿著恒星的赤道面運行，而是幾乎超過了它的兩極。
正如文森特·布里厄(Vincent Bourrier)——歐洲研究委員會(European Research Council)研究項目的成員之一、歐洲研究委員會(European Research Council)的一名研究人員，同時也是這項研究的主要作者之一，他在UNIGE的新聞稿中解釋道：這顆行星處于巨大的潮汐力之下，因為它離它的恒星非常近，只有地球和太陽距離的3%。是一顆紅矮星，它的壽命很長，它所引起的潮汐力應(yīng)該已經(jīng)使行星的軌道循環(huán)了，但事實并非如此！
JG436b的印象圖，熱海王星距離地球33光年。圖片：Courtesy Space Telescope Science Institute
這是一個特別有趣的發(fā)現(xiàn)，有很多原因。一方面這是第一個發(fā)現(xiàn)一個行星有一個極軌道的例子。另一方面，研究行星圍繞恒星運行的方式，是了解該系統(tǒng)如何形成和演化的好方法。例如如果一個行星被附近恒星的通過所擾亂，或者受到其他大質(zhì)量行星的影響，這將從它的軌道上顯現(xiàn)出來。
該研究的聯(lián)合作者、UNIGE研究員Christophe Lovis解釋說：即使我們已經(jīng)看到了偏離軌道的行星軌道，我們也不一定能理解它們的起源，特別是因為這是我們第一次測量一個紅矮星周圍行星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。來自格里諾布爾大學的天文學家Herve Beust負責做GJ436b的軌道計算。正如他所指出的，對GJ436b軌道的最有可能的解釋是系統(tǒng)中存在一個更大更遙遠的行星。雖然這顆行星目前還不知道，但這可能是第一個跡象，表明GJ436是一個多行星系統(tǒng)。計算表明地球不僅不會沿著恒星周圍的圓周運動，我們已經(jīng)知道這10年了，而且它也應(yīng)該在一個高度傾斜的軌道上。
GJ436b的印象圖，圖片：NASA
這項研究的另一個有趣的結(jié)論是，預(yù)測行星并不總是與它的恒星緊密相連。根據(jù)計算，研究小組推測GJ436b可能是隨著時間的推移而變成了今天的“蒸發(fā)行星”。在這里，一個尚未被發(fā)現(xiàn)的同伴的存在被認為是最有可能的原因。與所有系外行星研究一樣，這些發(fā)現(xiàn)也對我們對太陽系的理解有影響。展望未來，研究小組希望能夠?qū)@個系統(tǒng)進行進一步研究，以期確定是否存在一個難以捉摸的行星伴侶。這些調(diào)查可能會從下一代任務(wù)的部署中受益，特別是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)。
下一個目標是確定困擾這個行星系統(tǒng)的神秘星球。定位它將是天文學家發(fā)現(xiàn)外行星的另一種間接方式——根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的軌道傾角確定其他行星的存在。也許是軌道傾角法？
知識：科學無國界，博科園-科學科普
參考：University of Geneva, Nature
