【天天聚看点】已知系外行星达5197颗，却有2大未解之谜，最新模型或可解答！

截至目前，天文学家已经确认发现的系外行星一共有5197颗，分布于3888个行星系统中。除此之外，还有8992颗候选的系外行星，等待更多的观测信息来确认。

天文学家发现，系外行星确实和太阳系的行星大不相同。目前被发现的系外行星中普遍体型巨大，因为越大的行星越容易被发现。其中很大一部分行星的半径都在地球的2.5倍以上，有的甚至比木星还大，这么大的行星显然属于气体行星。

(相关资料图)

还有一部分比较小的行星，直径不足地球的1.4倍，它们都和地球一样属于岩石行星，比地球大的又被称为超级地球。

你会发现，1.4倍和2.5倍之间有着比较大的差距，然而迄今为止基本上没有这个范围内的系外行星被发现，尤其是1.8倍地球半径的系外行星更加罕见，这种现象被称为“半径峡谷”。这似乎不太合理，毕竟在大家的直觉中，行星长成多大都是有可能的，不应该出现这么巨大的断档。

还有一点很奇怪，那就是在数百个行星系统中，天文学家都发现了尺寸高度接近、轨道达到共振状态的系外行星。这种现象被称为“豆荚里的豌豆”，这个比喻很贴切，因为这些行星之间确实像同一个豌豆荚里的豆粒一样高度相似。但这种共振轨道不是行星诞生时就形成的，而是在引力作用下发生轨道迁移才达成的。

这是巧合吗？不，天文学家相信，其中很可能存在着人类未知的机制。最近，《天体物理学杂志》上发表了一篇最新的研究成果，一支国际天文学家团队建立了一个新的模型，或许可以解释这两个现象。

研究人员利用一台超级计算机进行了建模，模拟了行星系统演化前的5000万年内所发生的事。我们知道，行星系的形成源自于由气体和尘埃组成的原行星盘。在模型中，原行星盘会与迁移的行星发生相互作用，使其更加靠近宿主恒星，最终锁定在共振轨道上。

几百万年后，原行星盘会消失，引力也会发生变化，导致行星之间发生碰撞。我们头顶的月球就是在这样的撞击中形成的，看来这种行星碰撞在其他恒星系统中也是很常见的。在这种碰撞之中，就形成了像TRAPPIST-1、开普勒-223和TOI-178这样的行星共振系统。

除此之外，这个模型还能对另外两种天体的特征进行描述，分别是半径达地球1.5倍的超级地球和2.5倍的迷你海王星。模拟的结果同样和实际观测高度匹配，他们证明了这两种行星都会含有一定量的水，而不是极度干燥的天体，并且后者的水含量是很高的。

这样的碰撞过程还会对行星的大气造成巨大的影响，不过这就需要未来的观测设备来验证了。

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