科学家发现双星系统中的三颗地球大小行星，挑战行星形成理论

IT之家 10 月 26 日消息，一个国际科学家团队宣布，发现了一个位于距地球约 190 光年远的双星系统 TOI-2267 中的三颗地球大小的行星。这项研究成果已于本月发表于《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics），为行星在双星系统中形成并保持稳定的过程提供了新的科学洞见。过去人们普遍认为，此类系统动态环境过于不稳定，难以支持复杂的行星结构。

“我们的分析揭示了一种独特的行星构型：其中两颗行星围绕一颗恒星运行并发生凌星现象，第三颗则在其伴星周围发生凌星。”该研究的第一作者、列日大学（ULiège）ExoTIC 研究组成员塞巴斯蒂安・祖尼加-费尔南德斯（Sebastián Zúñiga-Fernández）表示，“这使得 TOI-2267 成为目前已知首个其两颗恒星均被观测到拥有凌星行星的双星系统。”

据IT之家了解，TOI-2267 由两颗彼此紧密环绕的恒星组成，构成一个紧凑的双星体系，这类环境通常被认为不利于行星形成。然而，天文学家在此系统中探测到了三颗体积较小、以岩石为主的行星，它们以极短周期紧贴恒星运行。这一发现挑战了长期以来关于行星如何在高度动态不稳定的环境中形成的理论，表明宇宙可能具备在极端条件下构建并维持行星系统的机制。

“此次发现打破了多项纪录：这是目前已知最紧凑且温度最低的带行星双星系统，同时也是首个在两颗恒星上都观测到凌星行星的系统。”本研究的共同负责人、前 ExoTIC 小组成员、现任职于安达卢西亚天体物理研究所（IAA-CSIC）的研究员弗朗西斯科・J・波苏洛斯（Francisco J. Pozuelos）解释道。

尽管数据源自美国国家航空航天局（NASA）的凌星系外行星巡天卫星（TESS），但最初对其中两颗行星信号的识别是由列日大学和安达卢西亚天体物理研究所（IAA-CSIC）的天文学家利用自主研发的探测软件 SHERLOCK 完成的。这一早期发现使研究团队得以提前启动地面望远镜的后续观测计划。

为了确认这些信号确为行星，研究团队开展了大规模的地面联合观测行动。其中，由列日大学米夏埃尔・吉隆（Michaël Gillon）教授领导的 SPECULOOS 和 TRAPPIST 望远镜发挥了核心作用。这些自动化望远镜专为研究围绕暗弱、低温恒星运行的小型系外行星而设计，在验证行星存在及刻画系统特性方面起到了关键作用。

“在一个如此紧凑的双星系统中发现三颗地球大小的行星，为我们提供了一个独一无二的机会。”祖尼加-费尔南德斯指出，“它使我们能够检验复杂环境下行星形成模型的极限，并更深入地理解银河系中可能存在的多样化行星系统架构。”

波苏洛斯补充道：“这个系统堪称一个天然实验室，有助于我们探究类地岩石行星如何在极端动力学条件下诞生并长期存续 —— 而在以往的认知中，这类环境本应会破坏行星轨道的稳定性。”

这一发现引发了关于双星系统中行星形成机制的诸多新问题，并为未来的深入观测铺平了道路，特别是借助詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST）以及下一代巨型地面望远镜。这些先进设备将有望精确测定这些遥远世界的质量、密度，甚至可能揭示其大气成分。

除了其本身的重大科学价值之外，这项发现也凸显了将空间探测任务与专用地面望远镜（如 SPECULOOS 和 TRAPPIST）相结合的强大能力，正推动着系外行星科学不断迈向新的前沿。