ESA的Cheops任务揭示了一个罕见的六行星系统在HD110067恒星周围的轨道共振，为行星系统的演化提供了有价值的见解。这一发现强调了任务的成功，并为詹姆斯·韦伯太空望远镜等望远镜的进一步探索奠定了基础。来源:SciTechDaily.com
在ESA的Cheops任务的帮助下，一个拥有六颗系外行星的罕见恒星系统已经被解锁。这一发现特别有价值，因为这两颗行星的轨道非常接近构造表明，该系统自10多亿年前形成以来基本没有改变。
欧洲航天局的系外行星特征卫星(Cheops)提供了关键的数据，以了解一个神秘的系外行星系统，这个系统多年来一直困扰着研究人员。
HD110067恒星位于距我们约100光年远的后发座北部。2020年，美国宇航局的凌日系外行星测量卫星(TESS)探测到恒星亮度的下降，表明行星正在恒星表面前经过。初步分析显示可能有两颗行星。其中一颗的公转周期是5.642天，即绕恒星运行一周所需的时间，而另一颗的公转周期还无法确定。
沿着两颗相邻行星的轨道，以一定的时间间隔追踪它们之间的联系，就会形成对每对行星都独特的模式。HD110067系统的六颗行星由于它们的共振链一起创造了一个迷人的几何图案。来源:罗杰·蒂博特(Roger Thibaut, NCCR PlanetS)
两年后，TESS再次观测到同一颗恒星。对综合数据集的分析排除了最初的解释，但提出了两种不同的可能行星。虽然这些探测结果比最初的要确定得多，但TESS的很多数据仍然没有意义。芝加哥大学的Rafael Luque和他的同事们对此产生了兴趣。
奇奥普斯:神秘的钥匙
于是我们决定使用Cheops。我们在这些行星可能存在的所有潜在周期中寻找信号，”拉斐尔说。
他们的努力得到了回报。他们确认了该系统中存在第三颗行星，并意识到他们已经找到了解开整个系统的钥匙，因为现在很清楚，这三颗行星处于轨道共振中。最外层行星的公转周期为20.519天，非常接近第二颗行星(13.673天)的1.5倍。反过来，这几乎是内行星轨道周期(9.114天)的1.5倍。
在ESA的Cheops任务的帮助下，一个罕见的六颗系外行星家族已经被解锁。这个家族的行星都比海王星小，围绕着它们的恒星HD110067旋转，就像一支非常精确的华尔兹。当离恒星最近的行星绕它转三圈时，第二颗行星在同一时间内正好转两圈。这被称为3:2共振。这六颗行星以3:2、3:2、3:2、4:3和4:3的比例形成共振链，结果是最近的行星完成了六个轨道，而最外面的行星只完成了一个轨道。Cheops确认了系统中第三颗行星的轨道周期，这是解开整个系统节奏的关键。这是奇奥普斯帮助揭示的第二个轨道共振行星系统。第一个被称为TOI-178。资料来源:ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
预测其他轨道共振，并将它们与剩余的无法解释的数据相匹配，使该团队发现了该系统中的其他三颗行星。“Cheops给了我们这种共振结构，使我们能够预测所有其他周期。如果没有Cheops的检测，这是不可能的，”拉斐尔解释说。
轨道反射的意义nant系统
轨道共振系统的发现非常重要，因为它们可以告诉天文学家行星系统的形成和随后的演化。恒星周围的行星往往在共振中形成，但很容易受到干扰。例如，一颗非常大的行星，与一颗经过的恒星的近距离接触，或者一次巨大的撞击事件，都可能破坏这种小心翼翼的平衡。因此，天文学家所知的许多多行星系统并没有共振，但看起来足够近，它们可能曾经发生过共振。然而，多行星系统保持它们的共振是罕见的。
拉斐尔说:“我们认为只有大约百分之一的系统保持共振。这就是为什么HD110067是特别的，值得进一步研究。“它向我们展示了一个未受影响的行星系统的原始结构。”
艺术家对CHEOPS的印象。图片来源:?ESA / ATG medialab
Cheops:发现的催化剂
“正如我们的科学团队所说:奇奥普斯让杰出的发现听起来很普通。“在已知的仅有的三个六行星共振系统中，这是‘奇奥普斯’在仅仅三年的运行中发现的第二个共振系统，”欧洲航天局‘奇奥普斯’项目科学家马克西米利安?
HD110067是已知最亮的有四颗或更多行星的星系。由于这些行星的大小都低于海王星，而且大气层很可能是延伸的，这使得它们成为使用NASA/ESA/CSA詹姆斯韦伯太空望远镜和ESA未来的阿里尔和柏拉图望远镜研究其大气成分的理想候选者。
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揭开六行星之谜
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参考资料:“亚海王星的共振六重星凌日明亮的恒星HD 110067”，作者:R. Luque, H. P. Osborn, A. leeleu, E. pall
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