巨大物体沿异常轨道运行：120光年外的这个行星系怪到离谱

一颗环绕“褐矮星双星”运行的“极轨行星”。

系外行星2M1510 (AB) b的异常轨道。ESO / L. Calçada

从上世纪90年代中期开始，越来越多的“系外行星”被发现。所谓系外行星指的是在太阳系以外，围绕其他恒星运行的行星。而这就像打开了一扇通往奇境的宇宙之门，人们发现宇宙中有很多行星有着与中规中矩的太阳系行星迥然不同的形态和运行方式。

比如人们发现，宇宙中有一些行星很大却很轻，蓬松得很，就像一颗巨大的棉花糖；人们还发现，有些行星上会下炽热的液态金属雨，而有一些又会下玻璃雨。

而最近，一个以英国伯明翰大学科学家为首的科研团队发现的一颗行星及其所在的行星系，可能是有史以来最奇特的：它环绕着一对褐矮星双星运行，而它的轨道平面竟然与这对双星的轨道平面是垂直的。它是人类发现的首颗“极轨行星”。

科学家在宇宙中发现了大量围绕双星运行的行星。所谓双星是指由两颗恒星组成的天体系统。在围绕双星的行星上我们可以看到两个太阳。行星的轨道平面通常会与宿主星的轨道平面保持一定的夹角，但是这个夹角通常不会太大。而这一次人们发现的这颗行星轨道平面与其宿主双星轨道平面的夹角竟然达到了90度。

天文学上，这样的轨道被称为“极轨”，意为它是围绕宿主星的两极运行的，会定期通过主星的两极。有许多人造卫星或探测器由于观测目的而被设计成沿着极轨运行；有些小天体会沿着近似极轨的轨道运行；但在极轨上运行的行星，尤其是围绕双星运行的极轨行星却还是第一次被发现。

这颗行星的编号为2M1510 (AB) b，距离地球约120光年，位于天秤座。

让这颗极轨行星显得尤为稀有的是，它的宿主双星并不是一对真正的恒星，而是一对褐矮星。

所谓褐矮星是所谓的“失败的恒星”，因为它们在气体云中孕育时，未能获得足够多的质量，以致于不能突破临界点而触发核聚变成为恒星。它们的质量介于最大的行星和最小的恒星之间。

而在宇宙中，由两颗褐矮星组成的双星又极为罕见。

虽然在所有质量相当于10个太阳的恒星中，有75%是以双星的方式存在的；在所有质量与太阳相当的恒星中，有50%是以双星的方式存在的——但是质量相当于0.013至0.075个太阳（亦即相当于13至75个木星）的褐矮星却很少拥有伴星。

除此之外，这对双星竟然还是食双星，是人类发现的第二对“褐矮星食双星”。所谓食双星是指从地球角度看，这对双星中的一颗会定期遮挡另一颗伴星，使得这对双星定期变暗（就像发生了日食一样）。

研究人员是在试图对这两颗褐矮星的轨道进行研究的过程中偶然发现这个星系中存在极轨行星的。研究人员发现，这对褐矮星似乎在前后“晃动”，就像有人在推拉一样。根据这一奇怪的动力学特征研究人员推断那里极有可能存在一颗轨道平面与双星呈90度夹角的“极轨行星”。双星的“晃动”是其引力影响的结果。

可见光波段上拍摄的2M1510 AB褐矮星双星。图中这对双星合并呈现为一个单一的红点。DESI Legacy Survey / D. Lang (Perimeter Institute)

参考
"Big surprise": astronomers find planet in perpendicular orbit around pair of stars
https://www.eso.org/public/news/eso2508/
Evidence for a polar circumbinary exoplanet orbiting a pair of eclipsing brown dwarfs
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu0627