遙遠的恆星系統PDS70可能擁有兩顆位於同一軌道上的行星
如果你讀過足夠多的科幻小說或糟糕的偽科學,你遲早會遇到這樣的想法:有另一顆行星與地球的軌道相同,但相距180 度,所以它總是被太陽遮擋住。而科幻小說現在成了現實,天文學家利用66 架射電望遠鏡陣列發現了可能是第一個恆星周圍有兩顆系外行星共享同一軌道的例子。
1969年的故事片《二重身》和駭人聽聞的《戈爾》平裝書系列就是受這一概念啟發而創作的,但與其說它是科學,不如說它是幻想。姑且不論地球在繞太陽運行時會改變速度,從而使另一個地球有時可見,在這樣一個位置上的另一顆行星將是不穩定的,因為太陽和地球的引力會迫使它進入一個新的軌道。
ALMA 天線鳥瞰圖圖/ESO
不過,如果位置合適,多顆行星也有可能共用一個軌道,即在主行星前方或後方60 度的拉格朗日點之一,在這個位置上,太陽和主行星的引力相互平衡,產生一個相對穩定的區域。
最有名的例子就是木星軌道上的特洛伊點,那裡有11 552 顆小行星。金星、地球、火星、天王星和海王星也有類似的被捕獲小行星,不過數量屈指可數。
二十年前,有人預測其他太陽係也可能有類似的構造,甚至可能有整顆行星共享相同的軌道。為了證實這一點,一個國際科學家小組成立了特洛伊項目,利用智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)收集來自非常年輕的矮星PDS 70 的射電輻射,該星位於370 光年外的半人馬座。
他們發現了兩顆名為PDS 70b 和PDS 70c 的木星外行星,這並不太尋常。然而,在PDS 70b旁邊的特洛伊點上有一團碎片雲,其質量大約是我們月球的兩倍。
這團雲到底是什麼還不確定,但它可能是一顆正在形成的行星,也可能隱藏著一顆已經形成的行星。至於它是否真的與PDS 70b 在同一軌道上,這一點在2026 年之前還無法證實,因為屆時這兩個天體的軌道已經移動得足夠遠,可以繪製出它們的軌跡。
這項研究發表在《天文學與天體物理學》(Astronomy & Astrophysics)雜誌上,下面的視頻討論了外特洛伊系統。