天文学家发现了一个令人惊讶的行星系统：WASP-132

最新研究发现，热木星在迁移过程中并不总是推开或摧毁附近的行星。 这一惊人的发现改变了我们对行星系统如何形成和演化的认识，为行星系统的复杂结构提供了一个全新的视角。

天文学家最近发现了一个罕见的多行星系统，其特征是热木星同时伴有一颗内部超级地球和一颗遥远的巨行星。 通过数十年的观测和最先进的光谱学技术发现的这一奇妙构造，对行星迁移和系统形成的传统观念提出了挑战。 资料来源：ESO/L. 卡尔卡达

热木星曾被认为是单独围绕恒星运行的，在向内迁移的过程中，它们会吞噬或抛射附近的行星。 然而，最近的发现颠覆了这一想法，日内瓦大学（UNIGE）的一项新研究提供了令人信服的证据，证明了更为复杂的现实。

研究人员与国家行星研究中心（NCCR PlanetS）、伯尔尼大学（UNIBE）和苏黎世大学（UZH）以及一些国际机构合作，发现了一个令人惊讶的行星系统--WASP-132。 这个系统不仅有一颗热木星，还有一颗内部的超级地球和一颗遥远的冰巨行星。

这些发现发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上，对现有的热木星迁移理论提出了挑战，并凸显了行星系统可以实现的多样化结构。

众所周知，WASP-132系统蕴藏着WASP-132b，前景中的这颗行星是一颗热木星，它以7.1天的时间围绕一颗K型恒星运行。 新的数据证实该系统有更多的行星，包括一颗内部的超级地球，在这里可以看到它在橙色主恒星前方凌日。 右上角附近的淡蓝色圆点也是在该星系外围发现的巨行星 WASP-132d。 图片来源：Thibaut Roger - 日内瓦大学

热木星是质量与木星相当的巨行星，但其轨道距离恒星比水星距离太阳还要近得多。 由于恒星附近没有足够的气体和尘埃来支持它们的形成，这种极端的接近使得这些行星不太可能在它们被观测到的地方形成。 相反，它们很可能是在行星系统较远的地方形成的，并随着行星系统的演化向内迁移。

直到最近，天文学家还发现热木星在其恒星周围是孤立的，附近没有其他行星。 这一观测结果得到了一种理论的支持，这种理论认为，巨行星向内迁移的过程中，内部行星要么被抛出，要么被吞噬。 然而，新的观测结果对这一假设提出了挑战。

诺兰-格里夫斯（Nolan Grieves）是联合国大学理学院天文学系的研究员，也是行星研究中心（NCCR PlanetS）的成员。

由日内瓦大学（UNIGE）理学院领导的一个研究小组与伯尔尼大学（UNIBE）、苏黎世大学（UZH）以及包括华威大学在内的国际合作伙伴合作，发现了一个非凡的多行星系统。 这个系统包括一颗热木星、一颗距离恒星更近的内部超级地球和一颗距离恒星更远的巨大外行星。 这些发现表明，热木星可能并不总是孤立的，它们的迁移过程一定使得这种复杂的行星排列得以保存。

WASP-132 系统是一个独特的多行星系统。 它包含一颗热木星，围绕恒星运行的时间为 7 天 3 小时；一颗超级地球（岩石行星，质量是地球的 6 倍），围绕恒星运行的时间仅为 24 小时 17 分钟；还有一颗巨行星（质量是木星的 5 倍），围绕主恒星运行的时间为 5 年。 此外，还有一颗质量更大的伴星，可能是一颗褐矮星（质量介于行星和恒星之间的天体），它的轨道距离非常远。

"WASP-132系统是研究多行星系统形成和演化的卓越实验室。 热木星与一颗内部的超级地球和一颗遥远的巨行星的发现，使我们对这些系统的形成和演化的理解产生了疑问，"该研究的合著者、法国国家地理教育学院理学院天文学系副教授弗朗索瓦-布希（François Bouchy）说，"这是我们第一次观测到这样的构型！"

弗朗索瓦-布希（François Bouchy），工程师学会理学院天文学系教授，NGTS联盟成员。

对于系外行星学家来说，WASP-132恒星的故事始于2006年，是广角搜索行星（WASP）计划的一部分。 2012年，经过23000多次光度测量的积累，确定了一颗候选行星WASP-132b，其半径是木星的0.87倍，轨道周期为7.1天。 2014年，安装在瑞士欧拉望远镜上的CORALIE摄谱仪在联合国地理信息系统研究所的领导下，开始了对这颗候选行星的监测活动。 2016年，WASP-132b得到确认，其质量经测量相当于0.41个木星质量。 此外，CORALIE测量结果表明存在另一颗周期很长的巨行星。

2021 年底，在同一恒星周围，TESS太空望远镜发现了一颗凌日超级地球的信号，其直径为 1.8 个地球半径，周期仅为 1.01 天。 2022年上半年，拉西拉天文台的HARPS摄谱仪测量了这颗超级地球的质量，它是地球质量的六倍，这是华威大学大卫-阿姆斯特朗（David Armstrong）领导的一项计划的一部分。

Solène Ulmer-Moll，博士后研究员，伯尔尼大学理学院天文学系，空间研究与amp；行星科学（WP），伯尔尼大学，NCCR PlanetS。 图片来源：伯尔尼大学，Thibaut Roger

"对内超级地球的探测尤其令人兴奋，"研究时任联合国大学理学院天文学系博士后研究员、论文第一作者诺兰-格里夫斯（Nolan Grieves）解释说。"我们不得不利用 HARPS 和优化的信号处理技术开展密集的活动，以确定其质量、密度和成分的特征，从而发现了一颗密度与地球相似的行星。"

对WASP-132的观测还没有结束，欧空局的盖亚卫星自2014年以来一直在测量恒星位置的微小变化，目的是揭示它们的行星伴星和外围褐矮星。

外冷巨行星和内超地球的发现为 WASP-132 系统增添了另一层复杂性。 热木星通过动态扰动向内部迁移的标准假设并不成立，因为这会破坏其他两颗行星轨道的稳定性。 相反，它们的存在表明热木星在原行星盘中的迁移路径更稳定，动态上更"冷"，同时保留了它的邻居。

结合精确的半径和质量测量，还可以确定行星的密度和内部组成。 热木星WASP-132b显示重元素富集度约为17个地球质量，与气态巨行星的形成模型一致。 这颗超级地球的成分以金属和硅酸盐为主，与地球相当相似。

Ravit Helled，乌兹赫德大学天体物理系教授。 资料来源：UZH

"热木星、内超级地球和外巨行星在同一系统中的结合，为行星形成理论，尤其是行星的迁移过程提供了重要的制约因素，"该研究的合著者、哈佛大学教授拉维特-赫勒德（Ravit Helled）总结道。"WASP-132展示了多行星系统的多样性和复杂性，强调了进行长期、高精度观测的必要性。"

编译自/ScitechDaily