通过股票期权制 这位艺术家的印象显示了从TOI-178系统的行星上观察到的景象，该系统位于离恒星最远的轨道上
埃德里安娜·勒鲁和他的同事用几架望远镜(包括欧洲南方天文台的超大型望远镜)进行的新研究表明，该系统拥有六颗系外行星，除了离恒星最近的一颗外，其他所有行星都以一种罕见的节奏锁定在它们的轨道上
但是，尽管这个系统中的轨道运动是和谐的，行星的物理性质却更加无序，行星与行星之间的密度差异很大
这种对比挑战了天文学家对行星如何形成和演化的理解
这位艺术家的印象是基于已知的行星和恒星的物理参数，并使用了宇宙中物体的庞大数据库
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calada/space engine
（同organic）有机 利用望远镜的组合，包括欧洲南方天文台(欧洲南方天文台的VLT)的超大型望远镜，天文学家揭示了一个由六颗系外行星组成的系统，其中五颗围绕其中心恒星以罕见的节奏锁定
研究人员认为，该系统可以为包括太阳系在内的行星如何形成和演化提供重要线索
该小组第一次观察到TOI-178，一颗距离雕塑家星座约200光年的恒星，他们认为他们发现了两颗在同一轨道上围绕它运行的行星
然而，仔细观察发现了完全不同的东西
日内瓦大学和瑞士伯尔尼大学的埃德里安娜·勒鲁领导了今天发表在《天文学和天体物理学》上的一项关于该系统的新研究，她说:“通过进一步的观察，我们意识到，围绕这颗恒星运行的不是两颗距离大致相同的行星，而是多颗具有非常特殊构型的行星。”
新的研究显示，该系统拥有六颗系外行星，除了离恒星最近的一颗外，其他所有行星在它们的轨道上运行时都被锁定在一个有节奏的舞蹈中
换句话说，他们在共鸣
这意味着当行星围绕恒星运行时，有一些模式会重复出现，有些行星每隔几圈就会排成一行
在木星的三颗卫星木卫一、木卫二和木卫三的轨道上观察到了类似的共振
木卫一是三个轨道中离木星最近的一个，对于最远的木卫三的每个轨道，木卫一完成了四个完整的绕木星轨道，木卫二的每个轨道完成了两个完整的绕木星轨道
TOI-178系统的五个外系行星遵循一个复杂得多的共振链，这是行星系统中发现的最长的一个
当三颗木星卫星处于4:2:1的共振时，TOI-178系统中的五颗外行星遵循18:9:6:4:3的链:而恒星的第二颗行星(共振链中的第一颗)完成18个轨道，恒星的第三颗行星(链中的第二颗)完成9个轨道，以此类推
事实上，科学家们最初只在该系统中发现了五颗行星，但是通过遵循这种共振节奏，他们计算出当他们下一次有机会观察该系统时，另一颗行星会在它的轨道上的什么位置
不仅仅是轨道好奇心，这种共振行星的舞蹈提供了关于系统过去的线索
“这个系统的轨道非常有序，这告诉我们，这个系统自诞生以来进化得相当缓慢，”伯尔尼大学的合著者扬·阿里伯特解释道
如果该系统在其生命早期受到严重干扰，例如受到巨大的撞击，这种脆弱的轨道结构就不会存在
这张图片展示的是TOI-178行星系统，由欧空局的系外行星观察者CHEOPS揭示
该系统由六颗系外行星组成，其中五颗在围绕其中心恒星运行时以一种罕见的节奏舞蹈锁定
两个内行星有类地密度(像地球)，四个外行星是气态的(密度像海王星和木星)
五颗外行星在它们的轨道上运行时遵循着一种有节奏的舞蹈
这种现象被称为轨道共振，这意味着当行星围绕恒星运行时，会有一些模式重复出现，有些行星每隔几个轨道就会对齐一次
虽然TOI-178系统中的行星以非常有序的方式围绕其恒星运行，但它们的密度并不遵循任何特定的模式
其中一颗系外行星，一颗像地球一样致密的类地行星，紧挨着一颗类似大小但非常蓬松的行星——像迷你木星，旁边是一颗非常类似海王星的行星
天文学家没有想到会在行星系统中发现这种布局，这一发现挑战了目前的行星形成理论
在这张图中，行星的相对大小是成比例的，但不是恒星的距离和大小
信用:欧空局 节奏系统紊乱 但是，瑞士日内瓦大学的内森·哈拉也参与了这项研究，他说，即使轨道排列整齐有序，行星的密度“也要无序得多”
“似乎有一颗和地球一样密度的行星，紧挨着一颗密度只有海王星一半的非常蓬松的行星，紧接着是一颗密度为海王星的行星
这不是我们所习惯的
“例如，在我们的太阳系中，行星排列整齐，岩石多、密度大的行星靠近中心恒星，蓬松的低密度气体行星远离中心恒星
“轨道运动的节奏和谐和无序密度之间的这种对比无疑挑战了我们对行星系统形成和演化的理解，”勒鲁说
组合技术 为了研究该系统不同寻常的结构，研究小组使用了来自欧洲航天局CHEOPS卫星的数据，以及欧洲南方天文台VLT和NGTS的地基浓缩咖啡仪器和SPECULOOS，这两个仪器都位于欧洲南方天文台智利的帕拉纳尔天文台
由于用望远镜直接发现系外行星极其困难，天文学家必须依靠其他技术来探测它们
使用的主要方法是成像凌日——观察中心恒星发出的光，当从地球观察时，中心恒星发出的光随着系外行星在它前面经过而变暗——以及径向速度——观察恒星的光谱，寻找系外行星在其轨道上移动时发生的微小摆动迹象
该小组使用两种方法来观察该系统:CHEOPS、NGTS和SPECULOOS用于凌日，ESPRESSO用于径向速度
通过结合这两种技术，天文学家能够收集关于该系统及其行星的关键信息，这些行星围绕其中心恒星的轨道比地球围绕太阳的轨道更近、更快
最快的行星(最里面的行星)在几天内完成一个轨道，而最慢的需要十倍的时间
这六颗行星的大小约为地球的一至三倍，而它们的质量为1
是地球质量的5到30倍
有些行星是岩石质的，但比地球大——这些行星被称为超级地球
其他的是气体行星，就像我们太阳系的外行星，但是它们要小得多——这些被昵称为迷你海王星
尽管发现的六颗系外行星中没有一颗位于恒星的可居住区，但研究人员认为，通过延续共振链，他们可能会发现更多可能存在于该区域或非常靠近该区域的行星
欧洲南方天文台的超大型望远镜(ELT)将于本十年开始运行，它将能够直接对恒星可居住区的岩石系外行星进行成像，甚至对它们的大气层进行表征，这为更详细地了解像TOI-178这样的系统提供了机会
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