科学家发现“叛逆”系外行星：公转方向与宿主恒星自转方向相反

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IT之家 9 月 24 日消息，科学家发现，一颗遥远的系外行星似乎相当“叛逆”，其运行方式公然违背了宿主红矮星的规律。

这颗编号为 GJ 3090 b 的系外行星（exoplanet）距离地球约 73 光年，拥有一个高度偏离母星赤道面的轨道。更令人意外的是，它的公转方向甚至与母星自转方向相反。

如果 GJ 3090 b 身边存在一颗大质量伴星，例如气态巨行星、褐矮星或另一颗恒星，科学家或许能够解释这种异常轨道。但事实并非如此。这颗于 2022 年发现的行星似乎是一个“独行者”，周围并没有能够明显扰动其轨道的大质量天体。

日内瓦大学（Université de Genève，UNIGE）天文学系研究人员 Yann Carteret 表示：“令我们非常惊讶的是，GJ 3090 b 不仅处于高度偏离的轨道上，而且还是逆行轨道，其运行方向与母星的自转方向相反。”

这颗“叛逆”系外行星的 Psi 值高达 136 度

行星通常形成于包围年轻恒星的气体和尘埃盘中。这些物质会沿着与中央年轻恒星相同的方向旋转，因此由这些物质形成的行星通常也应该沿着相同方向运行。

与此同时，行星的轨道平面通常也应该与母星的赤道面保持相近的方向。恒星赤道面与其行星轨道平面之间的夹角被称为 Psi，这一角度可能会受到行星形成阶段各种扰动的影响而发生变化。例如，地球的 Psi 值约为 7 度。

Carteret 表示：“测量 Psi 角度，可以为我们了解行星系统的形成和演化提供线索。因此，自然也会促使我们尝试测量其他行星系统中的这一参数。”

GJ 3090 b 的半径约为地球的 2.2 倍，质量约为地球的 4.5 倍，因此属于“亚海王星”（sub-Neptune）。亚海王星是银河系中最常见的行星类型之一。

然而，当研究团队利用位于智利的拉西拉天文台（La Silla Observatory）NIRPS 仪器对这颗行星进行观测时，却发现它拥有一个极不寻常的 Psi 值：高达 136 度。

日内瓦大学研究人员 Léna Parc 表示：“正是 NIRPS 在红外波段的性能，使我们能够达到所需的测量精度，从而测量出这样一颗小型行星的轨道平面与恒星赤道面之间的夹角。”

目前，人类观测到的行星系统中，Psi 大于 70 度的仅有 5 个。真正特殊的是，在其他这些系统中，都存在一个大质量天体，而这个天体显然可能是造成行星轨道严重偏离的原因。

对于 GJ 3090 系统而言，研究人员并没有发现类似的大质量伴星，因此无法用传统机制解释这颗行星异常的轨道。

日内瓦大学研究人员 Vincent Bourrier 表示：“由于不存在能够解释这一异常轨道的大质量伴星，我们将不得不探索其他假设。”

他提出了一种可能的解释：在 GJ 3090 系统形成过程中，这颗恒星可能吸积了一个与原有物质盘方向不一致、且沿逆行方向旋转的次级吸积盘，而该系统中的行星随后就在这个次级盘中形成。

IT之家注意到，研究团队的相关论文于当地时间 9 月 21 日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。

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