天文學家和公民科學家在一個獨特恆星系統的宜居帶內發現了一顆行星，該恆星系統由兩顆恆星組成，可能還有一顆系外行星。這顆新發現的行星是由志願行星獵人發現的，並經Flatiron 研究所的科學家及其同事確認，它的軌道特別長。這項發現為多恆星系統中行星的形成和穩定性提供了寶貴的見解。

藝術家對TOI 4633 c 的解讀，這是一顆發現的類海王星系外行星，圍繞著一顆類太陽恆星的宜居帶運行。系統包含第二顆恆星（右），也可能有另一顆系外行星（左）。資料來源：埃德-貝爾為西蒙斯基金會提供

當行星獵人發現這顆類似海王星的行星時，它正從其宿主恆星前方穿過，使恆星的光線暫時變暗，其方式類似於地球上的日食。這種”凌日法”通常能識別出軌道緊密的行星，因為它們更有可能沿著地球和主恆星之間的路徑運行，而且在沿著這樣的路徑運行時，會更頻繁地移動到遮擋光線的位置。這就是為什麼這顆新發現的行星被認為異常遙遠的原因，這顆行星需要272 天才能繞行它的恆星一圈。此外，這顆恆星也是迄今為止已知的最亮的恆星，它在可存在液態水的宜居帶中承載著一顆凌日行星。

對此系統的後續觀測發現了更多奇特之處。這顆恆星的軌道上還有一顆尚未證實的第二顆行星，其軌道為34 天，最有趣的可能是還有另一顆恆星。這個獨特的系統為科學家試圖了解行星如何在多恆星系統中形成並保持穩定軌道提供了一個寶貴的數據點。研究人員於4月30日在《天文物理學報》上發表了他們的發現。

從新發現的類海王星表面俯瞰的動畫效果。圖片來源：艾德-貝爾為西蒙斯基金會製作

研究的第一作者、紐約市弗拉戎研究所計算天體物理學中心研究員諾拉-艾斯納（Nora Eisner）說：”在多恆星系統中尋找行星對於我們理解如何用相同的物質製造不同的行星至關重要。

當氣體雲和塵埃雲開始聚集在一起時，恆星和行星系統就形成了。當一顆恆星與另一顆恆星一起形成時，這對恆星就形成了雙星系統。據估計，在雙星系統中形成行星的幾率是單星系統的一半，因此艾斯納說：”我們發現這個雙星系統是非常令人興奮的”。

這顆新發現的行星–正式名稱為TOI 4633 c，但被科學家暱稱為珀西瓦爾（Percival，以《哈利-波特》系列叢書中的一個人物命名）–是由公民科學家們透過篩選美國國家航空暨太空總署（NASA）的凌日系外行星巡天衛星（TESS）收集的資料首次發現的。透過”行星獵手TESS”計劃，任何人只要有一台連接到互聯網的電腦，就可以在TESS數據中搜尋未被發現的行星。

“每當我發現一個可能的凌日時，我都能感覺到自己心跳加速，興奮之情油然而生。”自2018年以來一直擔任”行星獵手TESS”志願者的丹麥公民科學家西蒙-本岑（Simon Bentzen）說。 “我很高興自己幫助發現了這個新系統。我希望新的行星能夠有助於我們對行星形成的理解，並幫助解答其他有趣的行星問題。”

資訊圖表說明了有關多恆星、多行星系統的新發現。資料來源：露西-雷丁-伊坎達/西蒙斯基金會

公民科學家幫助天文學家整理龐大的資料集，因為這些資料集太大，研究人員自己根本無法分析。迄今為止，該計畫已讓來自90 個國家的43,000 多名志工協助為約2,500 萬個天體編目。公民科學家在尋找長軌道系外行星方面尤其寶貴，因為電腦很難辨識這些天體。

艾斯納是「行星獵手TESS」計畫的首席研究員，他說：『人腦具有非常驚人的識別模式和過濾噪音的能力。當我們的演算法在努力識別這些週期較​​長的行星時，公民科學家們卻不會。

在15 位公民科學家標出這顆可能的行星後，艾斯納和她的團隊決定仔細觀察。後續對恆星徑向速度的研究顯示，恆星附近可能存在第二顆行星。

進一步的圖像和檔案數據顯示，科學家最初認為是一顆恆星，實際上是兩顆恆星。這兩顆共軌恆星目前靠得太近，從我們地球上的有利位置無法單獨分辨。不過，過去119 年來對這顆恆星的檔案觀測結果表明，這個系統確實是一對雙星。

這顆新的系外行星是利用TESS 資料發現的行星中軌道第二長的行星，也是僅有的五顆軌道超過100 天的行星之一。艾斯納說：”這顆行星在很多方面都很出色。它的軌道很特別，它位於宜居帶很特別，它繞著一顆明亮的恆星運行也很特別”。 “

雖然科學家認為這顆行星位於宜居帶，但他們不建議將其作為下一次星際度假的目的地。 TOI 4633 c沒有固體表面，大氣中可能有很厚的水蒸氣、氫氣和甲烷。不過，先前的研究表明，長週期行星更有可能擁有衛星或衛星，這可能為生命的存在提供堅實的表面。

艾斯納說：”如果這顆行星有一顆衛星，那麼這顆衛星很可能有一個堅固的表面，這可能是尋找水的好地方。鑑於該系外行星的亮度和行星的長軌道，這兩點對系外行星的探測都很有幫助。

雖然科學家們很想多了解這個系統，但要確定恆星系統的確切佈局至少還需要30年的時間，兩顆恆星的距離才會足夠遠。確認這兩顆行星是圍繞著同一顆恆星還是不同的恆星運行，可以幫助我們更好地了解這種系統能夠保持穩定的時間有多長。它還能幫助科學家更好地預測新系外行星的發現。事實上，近一半的類太陽恆星都佔據著多恆星系統。

艾斯納說：”如果我們能夠確定行星的軌道位置，這將為我們了解系外行星的形成提供一塊踏腳石。它還可能幫助我們有朝一日能夠觀察一顆恆星及其特性，並對該系統中可能有哪些行星環繞運行做出一些猜測”。

編譯自/ ScitechDaily