一顆巨大的氣態(tài)行星圍繞一顆小紅矮星TOI
來源：桑間濮上網(wǎng)
時間：2025-12-09 02:58:33
藝術家構想了一顆巨大的氣態(tài)行星圍繞一顆名為TOI-5205的紅矮星運行。(Image credit: Katherine Cain,氣態(tài) courtesy of the Carnegie Institution for Science)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Robert Lea）：天文學家發(fā)現(xiàn)了一個不尋常的行星系統(tǒng)，由一顆木星大小的行星星行星圍繞一顆只有太陽系氣態(tài)巨行星四倍大小的小恒星運行組成。這種圍繞一顆相對較小的圍繞恒星運行的巨大行星的“禁止”配置可能會挑戰(zhàn)氣態(tài)巨行星如何形成的理論。
這顆太陽系外行星，紅矮或稱“系外行星”，顆巨顆圍繞一顆名為TOI 5205的氣態(tài)紅矮星運行，這顆紅矮星比太陽冷得多，行星星也小得多。圍繞這些M矮星是紅矮銀河系中最常見的星體類型，它們的顆巨顆體積小，溫度相對較低，氣態(tài)這使得它們比太陽更紅。行星星
雖然平均而言，圍繞這類恒星比其他類型的紅矮恒星擁有更多的行星，但之前人們認為，它們的形成使它們不太可能被氣態(tài)巨行星環(huán)繞。這顆被命名為TOI 5205b的系外行星是由天文學家利用美國宇航局的凌日系外行星調查衛(wèi)星(TESS)望遠鏡發(fā)現(xiàn)的，挑戰(zhàn)了這一概念。該團隊使用各種地面望遠鏡和儀器確認并描述了這顆行星的特征。
“宿主星TOI-5205的大小大約是木星的四倍，但它卻以某種方式形成了一顆木星大小的行星，這非常令人驚訝！”研究小組組長、卡內基科學天文學家舒巴姆·卡諾迪亞在一份聲明中說。
盡管以前在M顆矮星周圍發(fā)現(xiàn)過氣態(tài)巨行星，但沒有一顆發(fā)現(xiàn)它們圍繞著質量如此之小的類星TOI-5205運行。
行星是在圍繞年輕恒星旋轉的氣體和塵埃圓盤中形成的，稱為“原行星圓盤”。這種物質是塌縮產(chǎn)生其中心恒星的同一物質的殘余。當密集的斑塊在自身重力作用下坍塌時，行星核就誕生了，然后它們收集更多的物質。
目前的行星形成模型表明，要誕生一個氣態(tài)巨行星，需要相當于地球質量10倍的物質。這首先形成了一個巖石核心，這個核心繼續(xù)積累氣體，形成圓盤，形成一個巨大的行星。然而，這一過程必須迅速進行。
“一開始，如果盤中沒有足夠的巖石物質來形成最初的核心，那么就無法形成氣態(tài)巨行星。最后，如果圓盤在大質量核心形成之前蒸發(fā)掉，那么就不可能形成氣態(tài)巨行星。然而，盡管有這些護欄，TOI-5205b還是形成了，”卡諾迪亞在聲明中解釋道。“基于我們目前對行星形成的名義理解，TOI-5205b不應該存在；它是一個‘被禁止’的星球。”
為了描繪這個系統(tǒng)對于天文學家所預期的行星系統(tǒng)來說是多么的不平衡，想象一下我們的恒星太陽被壓扁到柚子大小。體積的縮小意味著我們太陽系中最大的氣態(tài)巨行星木星將只有一粒豌豆那么大。
TOI-5205系統(tǒng)更像是一顆豌豆繞著一個檸檬轉。
一顆類似木星的行星圍繞著一顆類似太陽的恒星運行，可以比作一顆豌豆圍繞著一個葡萄柚；對于TOI-5205b來說，因為它的宿主星要小得多，所以它更像是一顆圍繞著檸檬的豌豆。(Image credit: Katherine Cain courtesy of the Carnegie Institution for Science)
大小上的差異如此之大，以至于當TESS使用一顆行星從其恒星面前經(jīng)過時引起的光線下降時，這種方法被稱為凌日法，光線下降占恒星總光輸出的7%。
這使得這顆木星大小的系外行星使TOI-5205變暗，成為已知由系外行星凌日引起的最大一次光線下降。
這種光線的極端下降或技術上的“大過境深度”，可能使該系統(tǒng)成為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)后續(xù)研究的理想選擇。
JWST的觀測有助于確定TOI-5205 b的大氣成分，并可能揭示這顆“禁忌”行星的誕生過程。
該團隊的研究發(fā)表在《天文學雜志》上。
