热木星的狂暴历史

上周发表在《自然》杂志上的一篇论文发现，包含所谓热木星的行星系统很可能有过暴力的过去。

这些证据源于这些行星围绕其母恒星运行的方式的不同。在我们的太阳系中，行星围绕太阳运行的平面非常相似，所以太阳系的任何三维模型看起来都很像一个餐盘，所有的行星都在餐盘的表面绕轨道运行。此外，太阳自身的旋转轴与行星的轨道紧密地排列在一起。

这种排列正如我们对行星系统形成方式的理解所期望的那样。我们认为恒星和行星都是由原行星盘形成的，原行星盘是由气体和尘埃组成的云，它们在自身引力的作用下坍缩，变成一个旋转的圆盘。这样一个圆盘的中心部分形成一颗恒星，而外部部分可能在它周围形成许多行星。由于这颗恒星及其行星的轨道都是从同一个圆盘上得到它们的旋转，我们可以预期它们都与圆盘的原始旋转轴对齐。

然而，在我们自己的太阳系中看到的模式并没有在我们观察到的其他行星系统中重现。这些星系通常有木星大小的大型行星，它们的轨道离它们的母恒星非常近，与水星到太阳的距离相似。此外，这些所谓的“热木星”的轨道平面几乎是随机定向的，与其母星的旋转轴几乎没有相关性。

这些系统是如何形成的是一个谜，天文学家认为，这些木星大小的行星很可能是在远离它们的宿主恒星的地方形成的，但后来向内迁移，这可能是它们与邻居或附近恒星强烈的引力相互作用的结果。

麻省理工学院的Roberto Sanchiz-O'Jeda和他的同事们在《自然》杂志上发表了他们对开普勒太空望远镜观测到的更正常系统中行星轨道的首次观测。他们发现，这个系统和我们的系统一样，行星在一个与主恒星旋转轴对齐的共同平面上运行。

这意味着，行星系统确实是由它们的行星在一个共同的平面上运行形成的，但剧烈的相互作用会扰乱轨道对齐。这证实了热木星不是在它们现在的位置形成的，而是由于它们历史上的剧烈事件而向内迁移的理论。