中國科學家解開太陽系外行星軌道之謎

從中國科學院國家天文臺獲悉，中國科學家利用郭守敬望遠鏡(LAMOST)的觀測數據，發現了太陽系外行星軌道分布規律。

行星通常是指自身不發光、環繞恒星的天體，地球是太陽系內的行星。行星是生命和文明的“搖籃”，承載著人類揭開生命起源和尋找地外文明的希望。以1995年天文學家發現第一顆太陽系外行星51Pegb為始，系外行星研究拉開序幕。

截至目前，人類發現并確認的系外行星超過3500顆，其中大部分是近幾年由美國開普勒(Kepler)衛星發現的。不過，開普勒衛星所獲數據具有局限性，無法直接測量行星軌道的形狀，即偏心率。偏心率取值在0到1之間，值越大則軌道越偏離圓形。人們已發現的上百顆系外行星軌道多數軌道平均偏心率達0.3，與太陽系八大行星的偏心率(平均值0.06)迥然不同。

LAMOST科學委員會主任趙剛說，LAMOST能在大視場中同時觀測數千天體的光譜，是目前世界上光譜獲取能力最高的望遠鏡。LAMOST已在開普勒衛星觀測天區得到數萬條光譜。

南京大學副教授謝基偉和北京大學研究員東蘇勃比較這些光譜與其他高精度方法，他們發現，LAMOST光譜對恒星基本屬性的測量結果非常可靠，可以用其來解開太陽系外行星軌道偏心率的難題。

他們分析了近700顆具有LAMOST宿主恒星參數的開普勒行星樣本，結合LAMOST的光譜數據和開普勒衛星觀測到的凌星光變曲線，得到這些行星的軌道偏心率和傾角的統計分布規律。

“約八成的行星軌道都如同太陽系，軌道為近圓形，平均偏心率小于0.1。只有兩成左右的行星偏心率較大，平均值大于0.3，顯著偏離了圓軌道。”謝基偉說，這意味著行星形成的“主旋律”是溫和的，造成高偏心率軌道的劇烈行星軌道演化過程只是“少數派”。

謝基偉說，這個謎底還表示從軌道形狀角度看，太陽系在宇宙中具有代表性。“某種程度上也增強了人類尋找另一個地球和地外生命的信心。”他說。