中国科学家解开太阳系外行星轨道之谜

从中国科学院国家天文台获悉，中国科学家利用郭守敬望远镜(LAMOST)的观测数据，发现了太阳系外行星轨道分布规律。

行星通常是指自身不发光、环绕恒星的天体，地球是太阳系内的行星。行星是生命和文明的“摇篮”，承载着人类揭开生命起源和寻找地外文明的希望。以1995年天文学家发现第一颗太阳系外行星51Pegb为始，系外行星研究拉开序幕。

截至目前，人类发现并确认的系外行星超过3500颗，其中大部分是近几年由美国开普勒(Kepler)卫星发现的。不过，开普勒卫星所获数据具有局限性，无法直接测量行星轨道的形状，即偏心率。偏心率取值在0到1之间，值越大则轨道越偏离圆形。人们已发现的上百颗系外行星轨道多数轨道平均偏心率达0.3，与太阳系八大行星的偏心率(平均值0.06)迥然不同。

LAMOST科学委员会主任赵刚说，LAMOST能在大视场中同时观测数千天体的光谱，是目前世界上光谱获取能力最高的望远镜。LAMOST已在开普勒卫星观测天区得到数万条光谱。

南京大学副教授谢基伟和北京大学研究员东苏勃比较这些光谱与其他高精度方法，他们发现，LAMOST光谱对恒星基本属性的测量结果非常可靠，可以用其来解开太阳系外行星轨道偏心率的难题。

他们分析了近700颗具有LAMOST宿主恒星参数的开普勒行星样本，结合LAMOST的光谱数据和开普勒卫星观测到的凌星光变曲线，得到这些行星的轨道偏心率和倾角的统计分布规律。

“约八成的行星轨道都如同太阳系，轨道为近圆形，平均偏心率小于0.1。只有两成左右的行星偏心率较大，平均值大于0.3，显著偏离了圆轨道。”谢基伟说，这意味着行星形成的“主旋律”是温和的，造成高偏心率轨道的剧烈行星轨道演化过程只是“少数派”。

谢基伟说，这个谜底还表示从轨道形状角度看，太阳系在宇宙中具有代表性。“某种程度上也增强了人类寻找另一个地球和地外生命的信心。”他说。