系外行星和太阳系如此不同，它们是如何形成的，科学家争论不已

截至目前，人类已经发现了超过4000颗系外行星。这对于我们来说，是一项非常伟大的成就。

按说这些系外行星可以证明我们的太阳系非常普通，因为行星如此普遍，太阳系也没有什么特殊之处。但实际上，当科学家发现的系外行星越多，居然还真的越发现太阳系与众不同之处。

正如德克萨斯大学奥斯汀分校（UTA）的博士后研究员Aaron C. Rizzuto所指出的那样：“行星和其他绕太阳公转的天体的确可以帮助我们了解太阳系和它的历史，但如果没有系外行星，我们永远也不知道太阳系在宇宙中有多么独一无二或者不过尔尔。系外行星科学家们正在努力探索，想了解太阳系在整个宇宙拼图中占据怎样的位置。”

自从人类开始能够计算太阳系行星运行规律到现在，它们几乎始终完美地按照人类的理论在绕太阳公转，没有任何变化。科学家一度相信，太阳系的行星就是形成于一个完美的位置，然后在这个完美的位置上运行到了今天。

然而，当系外行星一颗一颗被发现，科学家也就越来越惊讶。大量的系外行星都非常靠近它们的宿主恒星，有一些比太阳系最内侧行星水星的轨道还要小。前不久科学家发现的系外行星NGTS-10b，公转周期甚至只有18个小时，是水星的4.17%。由于靠近宿主恒星，这些行星普遍温度极高，有的甚至超过了4000℃！

不仅如此，这些高温的行星普遍非常巨大，有的甚至比木星还大。它们都是好木星一样的气体巨星，所以科学家们给它们起了一个名字——热木星。

这些现象都让科学家非常困惑，所有的困惑最终都汇总为一个问题：为何太阳系的气体巨星都在几亿公里以外，而系外行星的气体巨星却如此靠近宿主恒星呢？科学家提出了不同的看法：有人认为，这些热木星可能本来就在这些位置形成；不过也有人指出，它们应该形成于比较远的位置，但是慢慢迁移到了内侧。

第一种理论的信服者并不多，因为它有很多无法解释的问题。因为行星和恒星的形成时间不会差太多，而年轻的恒星非常暴躁，可以把周围的物质吹散。因此，它附近的区域很难形成行星，即使形成也很可能被蒸发。因此，很多人才信服第二种理论。

持这个观点的科学家认为：这些行星很可能形成于距离宿主恒星非常遥远的地方。它们形成的区域十分寒冷，别说水，连二氧化碳、甲烷、氨气等都会凝固，也就是位于雪线之外。关于接下来的过程，持第二种观点的科学家们也出现了分歧。

有人认为，这些行星可能在形成的过程中就开始向内迁移。由于原始行星盘的引力与行星的质量有相互作用，干扰了行星的形成过程。于是，行星带着周围的原始行星盘，开始向内迁移。

另外一部分人否认了这种理论，他们相信行星的迁移过程是在整个系统内所有的行星全部形成后才开始的。正是其他行星形成之后产生的引力作用，导致了这些行星无法安稳地留在原来的轨道上。

两派科学家在这个问题上争论不已，直到最近，Rizzuto领导的一支科学团队，在整理已经退役的斯皮策太空望远镜的数据时，似乎在一颗名为HIP 67522 b的热木星上找到了答案，并将最新的研究成果发表在了《天文学杂志》上。

据了解，HIP 67522 b是美国宇航局的凌日外行星勘测卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）在今年早些时候发现的一颗系外行星，距离我们大约490光年。它的直径大约是地球的10倍，和木星差不多大，公转周期仅有7天，是一颗非常典型的热木星。

通过它对宿主恒星的遮挡作用所导致的恒星光度变化，人类检测到了它的存在，并且估算了它的大小和公转周期。同时，为了避免恒星黑子的干扰，科学家们利用斯皮策太空望远镜在红外波段的观测数据进行了检验，确认了它的存在。

（图片说明：斯皮策太空望远镜）

值得注意的是，HIP 67522 b是我们迄今为止发现最年轻的热木星，大约仅仅有1700万年的历史。相比之下，其他的热木星普遍都在10亿年以上。这对于我们来说至关重要，可以帮助我们了解热木星的演化过程。正是由于它如此的年轻，才可以帮助我们在前面关于热木星迁移时间的问题上找到答案。

研究人员指出：目前我们没有在它的宿主恒星HIP 67522周围找到任何原始行星盘的痕迹。换句话说，它自己的恒星系统已经完全形成，所有的行星也已经出生。这意味着，那些认为行星在形成过程中带着原始行星盘一起迁移的理论遭受了极大的挑战。

美国宇航局喷气推进实验室专门研究行星形成的天体物理学家Yasuhiro Hasegawa指出：“科学家们想知道，是否存在一种机制主导着大多数热木星的形成。目前来说，关于哪种理论能够在解释我们观测到的众多天体形成过程的问题上脱颖而出，学界还没有达成共识。这颗年轻的热木星的发现令人欣喜，但是这也仅仅是谜底的一个线索。想要解开这个谜题，我们需要获得更多。”

就像他所说的，目前人类才第一次发现如此年轻的热木星，虽然可以给我们一些暗示，但远远不足以让我们下定论。它到底是系外行星中的一个特例，还是能够代表大部分系外行星的形成过程，还不得而知，我们需要观测到更多年轻的热木星才可以。

另外，这次发现也没有能够解释太阳系的问题。我们的太阳系布局在宇宙中仍然显得非常独特，没有热木星，所有气体行星都离太阳比较远。难道太阳系在宇宙中真的这么独一无二吗？相信未来也会有新的发现，给我们一个答案。