一個考慮到作用在新生行星上的各種力量的新模型可以解釋在3800多個已知行星系統中觀察到的兩個令人困惑的現象。第一個謎團是”半徑谷”，指的是半徑為地球1.8倍左右的系外行星異常稀少。根據美國宇航局開普勒航天器的觀測，這種大小的行星比超級地球（半徑約為地球的1.4倍）和小海王星（半徑約為地球的2.5倍）少大約2-3倍。第二個謎團被稱為”豆莢裡的豌豆”，指的是在數百個行星系統中存在著大小相似的相鄰行星，包括TRAPPIST-1和開普勒-223。

“我相信我們是第一個使用行星形成和動態演化的模型來解釋半徑谷的人，該模型自洽地解釋了觀測的多種約束，”萊斯大學的André Izidoro說，他是最近發表在《天體物理學雜誌通訊》上的一項研究的通訊作者。”研究還能夠表明，包含巨大撞擊的行星形成模型與系外行星的豌豆莢特徵是一致的。”

一幅描述美國宇航局開普勒航天器觀察到的約為地球1.8倍大小的系外行星的稀缺性的插圖。

萊斯大學NASA資助的CLEVER行星項目的韋爾奇博士後Izidoro和合著者使用一台超級計算機，利用行星遷移模型模擬了行星系統發展的前5000萬年。在該模型中，產生年輕行星的氣體和塵埃的原行星盤也與它們相互作用，將它們拉近它們的母星並將它們鎖定在共振軌道鏈中。當原行星盤的消失導致軌道不穩定，導致兩顆或更多的行星相互撞擊時，這些鏈條在幾百萬年內被打

André Izidoro是萊斯大學NASA資助的CLEVER行星項目的韋爾奇博士後研究員。資料來源：Jeff Fitlow/萊斯大學

行星遷移模型已經被用來研究那些保留了共振軌道鏈的行星系統。例如，Izidoro和CLEVER行星項目的同事在2021年使用遷移模型計算了TRAPPIST-1的七顆行星系統在轟擊過程中可能承受的最大破壞量，並且仍然保留了其和諧的軌道結構。

在這項新的研究中，Izidoro與CLEVER行星的研究人員Rajdeep Dasgupta和Andrea Isella（兩人都來自萊斯大學）、加州大學洛杉磯分校的Hilke Schlichting以及德國海德堡馬克斯普朗克天文研究所的Christian Zimmermann和Bertram Bitsch合作。

Izidoro說：”年輕行星向其宿主恆星的遷移造成了過度擁擠，並經常導致災難性的碰撞，使行星失去其富氫的大氣層。這意味著巨大的撞擊，如形成我們月球的撞擊，可能是行星形成的一般結果。”

研究表明，行星有兩種”口味”，一種是超級地球，乾燥、多岩石，比地球大50%，另一種是迷你海王星，富含水冰，比地球大約2.5倍。Izidoro說，新的觀察結果似乎支持這些結果，這與傳統的觀點相衝突，即超級地球和迷你海王星都是完全乾燥和岩石的世界。

基於他們的發現，研究人員做出了可以由美國宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡來證實的預測。例如，他們認為一部分約為地球兩倍大小的行星將同時保留其原始的富氫大氣，並富含水。