TRAPPIST-1的七颗行星能拥有卫星吗？

与太阳系内行星相比，TRAPPIST-1行星系统的相对大小、密度和亮度。图片来源：NASA/JPL-Caltech

在40光年之外，有七颗地球大小的行星围绕着一颗昏暗的红矮星运转，这是迄今为止发现的最密集的行星系统之一。自2017年以来，TRAPPIST-1系统一直吸引着天文学家们的目光，其中三颗行星位于可能存在液态水的宜居带内。但一直有一个挥之不去的问题：这些行星中是否会有卫星存在。

Shubham Dey和Sean Raymond在arXiv 预印服务器上发表的新研究表明，答案是肯定的，不过这些卫星需要靠近其宿主行星，且体积不能过大。

该团队进行了数千次计算机模拟，测试理论上的卫星在每个TRAPPIST-1行星周围的运行情况。他们首先在每个行星周围的圆形轨道上放置了100个虚拟卫星，并将它们与洛希极限（即卫星会被潮汐力撕裂的极限）保持一定距离。

首先，他们分别对每颗行星进行了测试。结果显示，卫星在从洛希极限延伸到大约半希尔半径的区域内能够保持稳定，这与理论预测相符。但TRAPPIST-1的七颗行星并非孤立存在。它们像引力发条装置一样，在共振链中绕轨道运行，彼此间不断相互牵引。

当模拟中包含邻近行星时，情况发生了变化。伴星的引力干扰使稳定区向内收缩，尤其是对最内侧的行星TRAPPIST-1 b和位于宜居带的行星TRAPPIST-1 e。当所有七颗行星都存在时，每个行星的外部稳定边界收缩到大